Нелинейная генерация течений волнами на поверхности жидкости

Успехи физических наук. 2025. Т. 195. № 11. С. 1199–1220.

Вергелес С. С., Левченко А. А., Парфеньев В. М.

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 пленки, 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.

Ключевые слова: нелинейные волны, поверхность, surface, nonlinear waves

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА: Физические явления в многочастичных системах и квантовых материалах (2025)