Формирование и затухание вихревого движения на поверхности жидкости (Миниобзор)
С. В. Филатов, А. А. Левченко, Л. П. Межов-Деглин
Институт физики твердого тела РАН, 142432 Черноголовка, Россия
Abstract
В этом кратком обзоре представлены результаты экспериментальных
исследований, которые выполнялись в рамках проекта Российского научного фонда # 17-01525. Изучались
процессы формирования и затухания вихревых структур на поверхности воды. Вихревые
движения в жидкости возбуждались гравитационными волнами, распространяющимися
на поверхности под
углом друг к другу. Показано, что процесс формирования и затухания завихренности на
поверхности может быть описан суммой двух механизмов: стоксовым увлечением и
генерацией соленоидального течения взаимодействующими между собой нелинейными
поверхностными волнами. Установлено, что после включения (или выключения)
волновой накачки на временах, меньших времени вязкого затухания волны, процессы
формирования и затухания вихревых структур обусловлены изменениями в волновой
системе. На временах, много больше времени вязкого затухания, процесс формирования
обусловлен только нелинейным механизмом генерации завихренности, а процесс
затухания обусловлен вязкими потерями. В промежуточном временном интервале
интенсивное взаимодействие вихрей приводит к перераспределению энергии между
разными масштабами.