Выпуски

 / 

2025

 / 

Ноябрь

  

К 60-летию Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау. Обзоры актуальных проблем


Нелинейная генерация течений волнами на поверхности жидкости

  а, б,   в, §  а, б
а Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН, просп. Академика Семенова 1А, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация
б Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация
в Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна РАН, ул. Академика Осипьяна 2, Черноголовка, Московская обл., 142432, Российская Федерация

Затухание поверхностных волн из-за вязкой диссипации сопровождается возбуждением медленных вихревых течений благодаря сохранению полного импульса. Мы представляем теоретическую модель для волн малой амплитуды, объясняющую эксперименты по генерации вихревых течений скрещенными волнами. Особое внимание уделено влиянию поверхностных загрязнений, которое учтено в рамках модели тонкой жидкой эластичной плёнки, приводящей к усилению диссипации волн и интенсификации вихревых течений. При увеличении амплитуды течений необходимо учитывать их взаимодействие с волнами. Предложена теоретическая схема, описывающая данное взаимодействие, с демонстрацией её применимости к классическим задачам: волнам Гуйона, распространению коротких волн навстречу течению и циркуляции Ленгмюра. В заключение описаны экспериментальные данные для турбулентного режима генерации течений, реализующегося при достаточно большой амплитуде волн, и обозначены открытые вопросы в этом направлении.

Текст pdf (1,3 Мб)
Ключевые слова: волны на поверхности жидкости, поверхностная плёнка, вихревое течение, массовый транспорт, дрейф Стокса, виртуальное волновое напряжение, вихревая сила, рассеяние и преломление волн
PACS: 05.45.−a, 92.10.hb (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.08.039992
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/11/e/
Цитата: Вергелес С С, Левченко А А, Парфеньев В М "Нелинейная генерация течений волнами на поверхности жидкости" УФН 195 1199–1220 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 30 марта 2025, доработана: 3 августа 2025, 5 августа 2025

English citation: Vergeles S S, Levchenko A A, Parfenyev V M “Nonlinear generation of currents by waves on liquid surfacePhys. Usp. 68 (11) (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2025.08.039992

© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение