Effect of rotation on turbulent mixing driven by the Faraday instability
采用直接数值模拟方法研究了旋转对由Faraday不稳定性引起的两种小密度可混溶流体的湍流混合的影响。我们证明，在较低的强迫振幅，t.k.e.随着f的增加而增加，直到（f/ω \right）^2<0.25，其中ω是次谐波不稳定阶段的强迫频率。t.k.e.的增加。增加B_V，这增加了总势能（TPE）。TPE的一部分是APE。APE的一部分可以通过B_V转化为$t.k.e.$，而其余部分转化为内能，通过BPE_i增加BPE。剩余的TPE也通过透膜通量β_d转化为BPE，导致不可逆混合。随着不稳定性的饱和，不可逆混合停止。当（f/ω \right）^2> 0.25时，科里奥利力显著地延迟了亚谐不稳定性的开始。在此期间，初始浓度分布扩散以增加TPE，其最终在BPE中消耗。强转动效应抑制了t.k.e.。因此，B_V和APE变小，并且TPE的大部分扩展为BPE。由于$\left(f/ω\right)^2 > 0.25$的不稳定性从未饱和，因此$B_V$保持非零，导致TPE持续增加。TPE通过$ϕ_d$向BPE的转化继续进行，并且我们发现了延长的不可逆混合。在较高的强迫振幅下，旋转的稳定作用可以忽略不计，湍流强度较低，持续时间较短。因此，对于$\left(f/ω\right)^2<0.25$，不可逆混合现象也很快结束。然而，当使用$\left(f/ω\right)^2>0.25$时，观察到连续混合…
2022-10-18 physics.flu-dyn
Faraday instability and subthreshold Faraday waves: surface waves emitted by walkers
步行者是一种流体实体，包括与其在振动浴的表面处产生的波耦合的弹跳液滴。由于这种耦合，步行者表现出一系列以前被认为是量子领域独有的波粒特征。本文导出了垂直振动液面受撞击产生的法拉第表面波模型。然后，我们特别这个理论框架的情况下，迫使略低于法拉第不稳定性阈值。除其他外，该理论产生的波动幅度的影响，以及粘性阻尼的特征时间尺度和长度尺度的依赖性的理由。通过振动熔池中的珠粒撞击实验验证了理论的正确性。最后，我们讨论了这些结果的影响，步行者和量子粒子之间的类比。
2017-11-18 physics.flu-dyn
Droplet-triggered Faraday waves in a vertically forced bath
本研究通过数值模拟揭示液滴反复撞击可在线性稳定浴槽中触发增长的法拉第波，识别出次谐波响应机制，并指出有限振幅扰动可低于线性阈值激发该动力学。
2026-10-06 physics.flu-dyn
Hysteretic Faraday Waves
我们报告的数值和理论研究的参数放大波的亚临界分叉出现在两个不混溶的不可压缩流体之间的界面时，较低的流体层是非常浅的。作为一个关键的控制参数被超越，小振幅表面波分叉高度非线性的，其振幅的两倍。我们提出了一个简单的唯象模型，可以描述所观察到的分岔。我们将这种滞后与剪切应力的变化，使用一个简单的应力平衡，与数值结果一致。
2016-06-13 physics.flu-dyn
Direct numerical simulations of turbulent mixing driven by the Faraday instability in rotating miscible fluids
采用直接数值模拟（DNS）方法研究了旋转对由法拉第不稳定性引起的两种小密度混溶流体湍流混合的影响。通过不可逆混合速率$\mathcal{M}$，我们量化了描述可用势能（APE）向背景势能（BPE）转化的不可逆混合。我们表明，在较低的强迫振幅，湍流动能（$t.k.e.$）增加的科里奥利频率$f$的增加，直到$\left(f/ω\right)^2<0.25$，其中$ω$是强迫频率，在分谐波不稳定相。这种$t.k.e.$的增强归因于更不稳定模式的激发。由于亚谐不稳定相的延长，不可逆混合随着$\left(f/ω\right)^2$的增加而持续一段延长的时间，直到$0.25$，并最终随着不稳定饱和而停止。当$\left(f/ω\right)^2 > 0.25$时，科里奥利力显著延迟了次谐波不稳定性的开始。强旋转效应导致较低的湍流，因为APE的大部分扩展为BPE，减少了APE，其转化回用于$\left(f/ω\right)^2 > 0.25$的$t.k.e.$储层。由于$\left(f/ω\right)^2 > 0.25$的不稳定性从未饱和，APE通过$\mathcal{M}$向BPE的转化仍在继续，我们发现了延长的不可逆混合。在较高的强迫振幅下，旋转的不稳定延迟效应可以忽略不计，湍流强度较小且持续时间较短。因此，对于$\left(f/ω\right)^2<0.25$，不可逆混合现象也很快结束…
2023-03-07 physics.flu-dyn
Localized Faraday patterns under heterogeneous parametric excitation
法拉第波是一个经典的例子，在一个系统中，一个扩展的模式出现在空间均匀的迫使。受系统中的均匀激发是不合理的，我们研究了实验和理论上的法拉第波的非均匀强迫的效果。我们的实验表明，限制在有限区域的振动导致形成本地化的次谐波图案和改变的发病不稳定性。用于理论计算的原型模型是参数驱动和阻尼的非线性薛定谔方程，这是已知的描述法拉第不稳定性制度。对于高斯空间分布的能量注入，我们表明，波图案的包络的演变可以减少到一个韦伯方程的本征值问题。我们的理论结果提供了很好的预测，我们的实验观察提供的衰减长度尺度的高斯分布是远远大于图案波长。
2019-03-14 nlin.PS physics.flu-dyn
Marangoni modulation of coupled Rayleigh-Taylor and Faraday instabilities in vertically oscillated liquid films
Beihang University（北京航空航天大学）；Ningbo Institute of Technology, Beihang University（北京航空航天大学宁波创新研究院）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）；Peking University（北京大学）
研究马兰戈尼效应调节垂直振荡液膜中耦合的雷利-泰勒和法尔aday不稳定性，通过线性稳定性分析揭示马兰戈尼数对子谐波模式的抑制作用及谐波主导机制，揭示表面响应的频率依赖性及表面活性剂对稳定性的影响。
2026-04-21 physics.flu-dyn
The spatial structure of electrostatically forced Faraday waves
从实验和理论两方面研究了空间均匀界面法向时周期电场激发下介质与导电液体界面的不稳定性。特别注意的是激发法拉第波的空间结构。的不稳定性的主导模式提取使用高速成像结合在液-液界面处的光折射评估的算法。研究了液体粘度对失稳临界电压和主波长的影响。总体而言，良好的协议与理论预测的基础上，在无限域中的粘性流体被证明。取决于域边界的相对影响，图案表现出对应于表面谐波或边界独立图案的离散模式。实验和理论之间的协议证实，静电强迫法拉第不稳定性是足够好的理解，这可能铺平了道路，以控制静电驱动的不稳定性。最后但并非最不重要的是，与经典法拉第不稳定性的类比可能使新的方法能够研究迄今为止只观察到的机械强迫效应。
2021-10-29 physics.flu-dyn
Three-dimensional fluid motion in Faraday waves: creation of vorticity and generation of two-dimensional turbulence
我们研究了法拉第波中二维湍流的产生，通过研究该系统中空间周期性涡旋的产生。耦合漫射光成像技术和粒子跟踪算法的测量允许同时观察三维流体运动和波场地形的时间变化。准驻波被发现与空间扩展的流体输运共存。更具体地说，破坏的规则模式的粒子与出现一个复杂的流体运动，其统计数据是类似的二维湍流。我们发现，格子的dronons产生涡在dronon尺度的水平流。这些涡流的相互作用解释了二维湍流如何被几乎驻波所推动。值得注意的是，拉格朗日轨迹的曲率揭示了充分发展的湍流中强迫尺度涡的“足迹”。二维Navier-Stokes湍流应被视为法拉第波中的无序源。这些发现也提供了一个新的模式，在二维流动中的涡量创建。
2014-03-31 physics.flu-dyn
Mixing induced by Faraday surface waves
CEA（法国原子能及替代能源委员会）
研究通过法拉第表面波诱导混合，发现混合速率呈现非单调变化，揭示了能量输入与障碍减少之间的平衡。
2026-07-27 physics.flu-dyn
Waveguides for walking droplets
当轻轻地将液滴放置在垂直振动的浴槽上时，液滴可以反弹而不会聚结。在增加强制加速度时，液滴被其产生的波推动，并成为具有明确定义的速度的步行者。我们调查的限制步行者在不同的矩形腔，作为连续液滴反弹发射的法拉第波的波导。通过研究步行速度，我们发现，一维限制是最佳的宽度为$D \simeq 1.5 λ_F $的窄通道。我们还提出了一个类比波导模型的基础上观察的法拉第不稳定性的通道内。
2016-06-27 physics.flu-dyn
Tropical Vorticity Forcing and Superrotation in the Spherical Shallow Water Equations
本文研究了球面上非线性浅水方程组对热带涡度强迫的响应，着重讨论了动量通量和超旋转（SR）态的出现。固定的辐射阻尼和动量阻力的时间尺度是几天的顺序，SR的状态下出现稳定的大尺度和随机的小尺度涡度强迫。在第一个例子中，被认为是一对平等和相反签署的赤道涡的平稳响应。在这里，赤道通量的预算是占主导地位的涡流通量和这些驱动系统进入SR的状态。最终，与动量阻力相关联的通量增加，以平衡涡流通量，导致在恒定状态与SR喷流在赤道。这些双涡的初值问题也表现出SR驱动的涡通量。奇怪的是，这种瞬态解自发地向西传播，并不断地环绕地球。值得强调的是，这种SR状态不依赖于任何特定形式的大尺度耗散，事实上，即使在没有任何大尺度阻尼机制的情况下也能观察到。在第二个例子中，一个随机的小尺度涡度强迫施加在整个热带地区。得到的统计学恒定状态在本质上是相当湍流的，但这里也是涡动通量占主导地位，系统表现出SR。重要的是要注意，在这两种情况下，纬向平均纬向流的直接强迫是零的建设，在赤道的涡动通量是负责其向东加速。此外，在这两个例子中，流动的旋转部分主导动量通量以及静止的纬向平均纬向流本身。根据位渦和涡度拟能的性质，提出了一些论点来阐明这些结果。
2016-12-06 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Faraday instability on a sphere: numerical simulation
我们考虑法拉第问题的球形变体，其中球形液滴受到时间周期性的体力，以及表面张力。我们使用一个完整的三维并行前端跟踪代码来计算参数强迫振荡粘性液滴的界面运动，以及液滴内部和外部的速度场。选择强制频率，以便激发范围从1到6的球谐波数。我们激发波数为1和2的重力波，分别观察到平移和扁长振荡。对于波数3至6，我们激发毛细波，并观察到类似于柏拉图固体的图案。对于低粘度，分谐波和谐波响应都是可获得的。在每种情况下出现的图案解释的上下文中的斑图形成与球对称的理论。
2019-05-11 nlin.PS physics.flu-dyn
Magneto-Stokes Flow in a Shallow Free-Surface Annulus
本研究分析了环形浅层自由表面磁Stokes流，提出首个时间依赖型解析解并通过实验和数值验证，发现三种流态均能增强微尺度混合，确立其作为MHD参考流的价值。
2024-06-24 physics.flu-dyn
Deep flows transmitted by forced surface gravity waves
该研究在拉格朗日系下分析受压力扰动的二维深水表面重力波波包，明确了施力区动量的偶极留存结构，解释了深水波近岸获动量的机制，为理解波流动量传输提供了新认知。
2025-02-24 physics.flu-dyn
Moist Shallow Water Response to Tropical Forcing: Initial Value Problems
本文研究了在非均匀饱和场存在下球形潮湿浅水水系对热带不平衡的响应。虽然初始潮湿响应类似于干燥参考运行，但具有减小的等效深度，但长时间解非常显著地取决于饱和度场的性质。对于一个饱和场，只取决于纬度，具体地说，一个在赤道的峰值，并在两个半球下降，高度不平衡调整到大规模，低频向西传播模式。当背景饱和环境也允许随经度变化时，除了向西的四极子，在长时间内有一个明显的向东传播响应。湿位渦守恒很好地描述了这种向东传播模式的性质，它由弧线到中纬度并返回热带的波包组成，主要是旋转性质的。在所有潮湿的情况下，最初形成的开尔文波衰减，这似乎是联系在一起的赤道外组织的水分异常的旋转模式。这些基本特征中的许多延续到存在基于可降水量的再分析得出的现实饱和度场时的响应。在北半球夏季，长时间向东的响应仅限于北半球，并以波列的形式穿过印度大陆进入亚热带，穿过太平洋到达北美。在北半球冬季，东向模态由一个亚热带局限的旋转四极子和中纬度扰动组成。因此，除了向西绕行罗斯贝波，缓慢向东传播模式似乎是一个强大的功能的浅水系与互动的水分在饱和度场的存在下，随纬度和经度变化。
2021-01-25 physics.ao-ph physics.flu-dyn
Hydroelastic lumps in shallow water
研究了三维理想流体表面通过弹性薄板变形传播的水弹性孤立波。该问题是基于一个Benney-Luke型方程，通过一个显式的非局部制定的经典水波问题。对新发展的方程进行了规范形分析，得到了控制载波包络和波致平均流耦合演化的Benney-Roskes-Davey-Stewartson（BRDS）系统.数值结果显示了Benney-Luke型方程中的三种类型的自由孤立波：平面孤立波、块波（即，三维完全局域行波）和横向周期孤波，它们是BRDS解的对应物。它们被连接在一起的一个破维分岔，平面孤立波和肿块可以被视为两个极限情况下，和横向周期孤立波作为中间状态。通过对Benney-Luke型方程进行数值积分，研究了孤立波的稳定性和相互作用。对于在弹性薄板上作恒速运动的局部载荷，存在一个强迫速度跨临界区，该区域没有定常解。相反，如果强迫以这个范围内的速度移动，则可以观察到团块的周期性脱落。
2021-11-05 physics.flu-dyn
Hysteretic wave drag in shallow water
在从深水到浅水的运动过程中，可能会出现多个平衡，每个平衡都具有相同的阻力-这种现象可以通过浅水波速度附近的波阻力的局部放大来解释。这意味着出现了几个以前未研究的分叉模式和滞后路线。在这里，我们解决这些非线性动力学，考虑准稳态运动的深，浅水之间的深度是缓慢变化的。我们调查几个理论模型的阻力，这些对我们的拖坦克的实验测量进行比较，然后使用验证的理论，探索分叉模式，使用两个参数：运动的深度和强迫。特别是，使用一个湖泊的正弦深度剖面的案例研究，我们说明，滞后效应可以发挥重要作用的运动速度和行程时间，提出有趣的影响，为海军和赛车应用。
2020-03-23 physics.flu-dyn
Linear wave solutions of a stochastic shallow water model
本文研究随机旋转浅水模型的波解，揭示波与随机强迫相互作用筛选波长的机制，解释近惯性波典型波长的产生，并将地转调整阐释为统计均匀化过程。
2023-04-30 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Numerical simulation of a two-frequency-driven superlattice Faraday-wave pattern
Imperial College London（帝国理工学院）；Universidad de Santiago de Chile（智利圣地亚哥大学）；Abdullah Al Salem University（阿卜杜拉·萨勒姆大学）；Hongik University（弘益大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Université PSL（巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Université Paris Cité（巴黎西岱大学）
本文采用直接数值模拟（DNS）方法，研究双频驱动法拉第波的SSS-I超晶格图案形成，发现两条不同初始条件的路径最终均收敛至该鲁棒图案，且其失稳后会演变为动态版本。
2026-09-01 nlin.PS physics.flu-dyn
Comparing surface and deep horizontal distributions of depth-keeping particles in shallow fluid layers
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
研究发现浅层流体中表面观测可推断上部四分之一层的底层运输，而深层运输需依赖垂直流场剖面信息。
2026-02-10 physics.flu-dyn
Experimental study of integrable turbulence in shallow water
本文分析了一组线性波浪水槽中的双向波浪实验，其中一些实验有利于可积湍流的形成。在所有的实验中，造波机强迫是正弦的，并且波动由七个高分辨率侧视摄像机记录。利用周期性散射变换和功率谱密度计算方法，将线性波动态与可积湍流和孤子态区分开来。造波机强迫Ursell数和相对振幅的值需要高于积分湍流发生的某些阈值。尽管不可避免的慢阻尼，孤子气体达到稳态，因为连续的能量输入的造波机。给出了概率密度分布、偏度和峰度的统计特性。通过造波器诱导的波动的解体，可积分湍流的途径取决于波的非线性，但同样取决于由于造波器对波场的反馈而引起的振幅放大和减小。
2022-10-10 nlin.PS physics.flu-dyn
Can weakly nonlinear theory explain Faraday wave patterns near onset?
法拉第问题是一个重要的模式形成系统，它提供了一些中间地带的系统，其中初始不稳定性只涉及一个单一的模式，并在其中复杂性，然后从模式相互作用或二次分叉的结果，并在系统是高度湍流和许多空间和时间模式被激发的情况下。它是一个丰富的来源，新颖的模式和理论工作，旨在了解如何和为什么这样的模式发生。然而，将理论与实验联系起来是特别具有挑战性的：实验很难进行;感兴趣的参数范围（大盒子，中等粘度）以及求解自由边界纳维-斯托克斯方程的技术困难使得问题的数值解很难;并且不稳定性导致整个不稳定波矢量圆的事实提出了相当大的理论困难。原则上，弱非线性理论应该能够预测哪些模式在模式开始时是稳定的。在本文中，我们提出的第一个定量比较弱非线性理论的完整的纳维-斯托克斯方程和（以前出版的）实验结果的法拉第问题的多频强迫。我们证实，三波相互作用坐在为什么复杂的模式是稳定的，但也突出了理论和实验之间的一些差异的核心。这些都表明需要进一步的实验和理论工作，以充分调查的问题模式的双稳态和双临界/三临界点在确定分叉结构的作用。
2015-06-29 nlin.PS physics.flu-dyn
Evolution of wind-generated shallow water waves in a Benney-Luke equation
本文将包含风强迫效应的Benney-Luke (BL)方程用于描述浅水风生波演化，通过波调制理论与数值模拟发现，在适当条件下能如KdV和KP模型般产生孤立波列。
2025-05-31 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Floquet analysis on a viscous cylindrical fluid surface subject to a time-periodic radial acceleration
在圆柱形流体丝上观察到参数激励的驻波。这些是在平面或球形液滴中法拉第不稳定性的圆柱模拟。利用Floquet方法，研究了圆柱形粘性流体表面在周期径向加速度作用下的线性稳定性。粘性对非轴对称模式的临界强迫振幅和频散关系有重要影响。粘度对方位波数模式的起始参数$m=1$的影响显示出与$m>1$不同的依赖性。还观察到粘度随$m$增加而增加的效果。
2020-01-22 physics.flu-dyn
Spatiotemporal measurement of surfactant distribution on gravity-capillary waves
针对表面波与表面活性剂密度场耦合动力学难测量的问题，采用莫尔成像和荧光标记法测量浅圆柱容器中重力-毛细波驱动的不溶性表面活性剂时空分布，发现其聚集规律并通过贝塞尔函数拟合揭示纵波存在的迹象。
2015-02-11 physics.flu-dyn
From deep to shallow water 2D wave turbulence: Emergence of soliton gas
本文通过大型波浪槽实验研究了色散效应变化下的二维随机水波传播，发现调节峰值频率和波幅可在深水弱湍流与浅水孤子气体状态间引发转变，并揭示了孤子气体发展对波频谱和水面高度分布的显著影响。
2025-09-30 nlin.PS nlin.SI physics.ao-ph
Interface Fragmentation via Horizontal Vibration: A Pathway to Scalable Monodisperse Emulsification
The University of Manchester（曼彻斯特大学）
通过水平振动在矩形容器中稳定分层的不相容液体间产生单分散微乳液，研究界面碎裂的临界加速度与粘性比及强迫频率的关系，实现乳滴直径和数量的可控调节。
2025-12-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Sub-harmonic parametric instability in nearly-brimful circular-cylinders: a weakly nonlinear analysis
在实验室法拉第实验中，弯月形波对小振幅强迫的谐波响应没有阈值，因此可能掩盖了参数波的不稳定性。它们的抑制可以通过借助于以静态接触角$θ_s=90^{\circ}$（满状态）固定在容器边缘处的接触线来实现。然而，在某些应用中，如基于液体的生物传感器的应用中，期望可调谐的弯月面波，其中它们可以通过稍微填充不足/过度填充容器（$θ_s\ne90^{\circ}$）来调节静态弯月面的形状而被控制，同时保持接触线固定在边缘处。在这里，我们将这种润湿条件称为近满。尽管基于Floquet分析的经典无粘性理论已针对钉扎接触线的情况进行了重新表述（Kidambi 2013），但考虑到（i）粘性耗散和（ii）静态接触角效应，包括弯月面波，使得此类分析实际上难以处理，并且仍然缺乏全面的理论框架。为了填补这一空白，在这项工作中，我们正式通过多时间尺度方法的弱非线性分析能够预测的影响（i）和（ii）的粘性亚谐波驻波在满和近满圆柱体的不稳定性开始。尽管所得到的振幅方程的形式实际上类似于通过对称性论证得到的形式（Douady 1990），但这里的规范形系数是从第一性原理数值计算的，从而使我们能够合理化和系统地量化由弯月面和次谐波参数波的相互作用引起的法拉第舌和相关分叉图上的修改。
2022-02-28 physics.flu-dyn
Tibetan Singing Bowls
我们提出的西藏唱歌碗的声学和流体动力学的实验研究结果。他们的声学行为是合理的，在相关的动力学站钟和酒杯。撞击或摩擦充满流体的碗会激发壁振动，并在流体表面产生伴随的波。碗的自然振动模式的声学激励允许一个受控的研究，其中的表面波的演变与强迫振幅增加的详细说明。特别注意的是合理化观察到的标准，通过表面断裂的边缘诱导法拉第波和液滴产生的发病。我们的研究表明，液滴可以悬浮在流体表面上，诱导反弹或跳过振动的流体表面。
2011-06-21 nlin.PS physics.flu-dyn physics.pop-ph
Three-wave interactions and spatio-temporal chaos
三波相互作用是我们理解许多模式形成系统的基础，因为它们包含了最基本的非线性相互作用。在具有两个可比较的长度尺度的问题中，两个较短波长的波与一个较长波长的波相互作用，以及两个较长波长的波与一个较短波长的波相互作用是可能的。考虑这两种类型的三波相互作用可以一般地解释复杂模式和时空混乱的存在。两个长度尺度自然出现在法拉第波实验与多频强迫，我们的研究结果使一些以前无法解释的时空混沌的实验观测到解释在一个新的光。我们的预测说明了一个模型偏微分方程的数值模拟。
2011-11-02 nlin.PS physics.flu-dyn
Experimental jet control with Bayesian optimization and persistent data topology
本文通过贝叶斯优化实验确定湍流射流混合的最优剪切层激励参数，并结合持续数据拓扑分析搜索空间，发现轴向与螺旋模态组合激励可使中心线速度降低约35%。
2024-05-03 math.OC physics.flu-dyn
Turbulence and equatorial waves in moist and dry shallow water systems
本文用球面浅水方程研究了热带地区的湍流和大尺度波。在中尺度涡度强迫作用下，干湿系统的动能标度均以旋转模态为主，其指数均为-5/3。在更大的行星尺度上，能量的发散分量增加，我们看到了热带波的足迹。干燥的系统显示了整个赤道波家族的签名，而潮湿的模拟只显示低频Rossby，开尔文和混合Rossby重力波与匹配的快速冷凝估计的等效深度。此外，运行与相互作用的水分表现出自发聚集的平衡湿能谱服从-2幂律。天气尺度的水分异常形成于不均匀的背景饱和度中，并在主导热带地区的旋转涡旋内由平流和辐合维持。在这种情况下，随着赤道波和湍流，一个大规模的东移水汽波出现在中纬度地区。在所有的模拟与高档的能量传输，一个系统的赤道纬向平均纬向流的发展，这是东风和西风的干和湿的合奏，分别与一个空间不均匀的饱和场的相互作用的结果，形成一个潮湿的稳定的热带波。由于赤道罗斯贝波活动的增强，在潮湿的运行旋转涡动量通量驱动的超旋转流。涡旋的性质是这样的，热带环流在干燥和潮湿的情况下往往均匀化和夸大位渦梯度，分别。这些实验证明了热带波浪和湍流的共存，并突出了涡旋和辐散风与演变中的湿度场有着不可分割的联系。
2021-04-26 physics.ao-ph physics.flu-dyn
The Tibetan singing bowl: acoustics and fluid dynamics
我们提出的西藏唱歌碗的声学和流体动力学的实验研究结果。他们的声学行为是合理的，在相关的动力学站钟和酒杯。撞击或摩擦充满流体的碗会激发壁振动，并在流体表面产生伴随的波。碗的自然振动模式的声学激励允许一个受控的研究，其中的表面波的演变与强迫振幅增加的详细说明。特别注意的是合理化观察到的标准，通过表面断裂的边缘诱导法拉第波和液滴产生的发病。我们的研究表明，液滴可以悬浮在流体表面上，诱导反弹或跳过振动的流体表面。
2012-01-06 math-ph math.MP nlin.PS
Swash flow due to obliquely incident bores
本文提出非线性浅水方程的新解，结合斯涅尔折射定律与常数α假设，准确预测斜向入射涌波引起的冲流带水流，并通过大型波浪水池实验验证了其对时间平均沿岸速度的预测能力。
2025-04-25 physics.flu-dyn
Exact linearisation of the nonlinear shallow-water equations over a moving bottom: classification, wave generation and run-up
Seoul National University（首尔大学）
本文推广 Carrier--Greenspan 变换至移动底床，识别出保持不变量的底床运动族，给出波浪生成与爬高的闭式解，并通过实验验证预测。
2026-09-23 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Mechanical energy dissipation induced by sloshing and wave breaking in a fully coupled angular motion system. Part I: Theoretical formulation and Numerical Investigation
本文分析了一个充液摆动力系统。为了了解浅水晃荡和波浪破碎引起的能量耗散，对这种系统进行了研究。该分析对调谐液体阻尼器的设计具有一定的指导意义。由横摇运动产生的流动的复杂性和剧烈性导致不可能使用分析方法，从而需要使用合适的数值求解器。在第一部分中，耦合动力系统进行了彻底的描述，揭示其非线性特征与大幅度的强迫，无论是在机械和流体动力学方面。光滑粒子流体动力学（SPH）模型，在文献中大量验证，用于计算整个系统的频率行为。对于小的旋转角度，由流体耗散的能量的半解析模型，基于水跃解，开发的能量传递的数值计算，以扩展到大的振荡角的分析。实验部分的调查进行了第二部分的这项工作。
2014-04-01 physics.flu-dyn
Wind-Induced Changes to Shoaling Surface Gravity Wave Shape
非受迫浅滩波经历增长和波浪形状的变化。类似地，平底上的风力波浪同样经历增长/衰减和波浪形状的变化。然而，浅水和风强迫对波浪形状的综合影响，特别是在近岸环境中的相关性，尚未在理论上进行研究。在这里，我们认为小振幅，浅水孤立波传播了一个温和的，平面水深被迫由弱，杰弗里斯型风引起的表面压力。我们推导出一个变系数Korteweg-de Vries-Burgers（vKdV-B）方程控制波剖面的演变，并使用Runge-Kutta三阶有限差分求解器对其进行数值求解。模拟运行，直到对流prebreaking -弗劳德数限制适当的顺序vKdV-B方程。离岸风对预破波高深比和预破波斜率的影响较小。近岸风对浪峰的缩窄有很强的影响，风也对浪后形成的后陆架有调制作用。此外，风强烈影响预破碎区的宽度，较小的海滩斜坡的影响较大。在将我们的压力大小转换为物理上真实的风速后，我们观察到与之前的实验室和数值实验在断点位置上的定性一致性。此外，我们的数值计算结果有定性相似的时间波形变浅和风强迫的实验室观测，这表明vKdV-B方程捕获的风引起的变浅波形状的影响的基本方面。最后，我们隔离风的影响，通过比较波剖面的非强迫情况。这表明，数值结果近似是孤立波，浅滩诱导的货架，风诱导，绑定，分散，和衰减的尾巴的叠加。
2022-07-13 physics.flu-dyn
