Капиллярно-гравитационные волны конечной амплитуды на поверхности однородной жидкости

А.Е. Букатов, А.А. Букатов

Морской гидрофизический институт НАН Украины, Севастополь

Аннотация

Методом многих масштабов получены уравнения для трех нелинейных приближений капиллярно-гравитационных возмущений свободной поверхности слоя однородной жидкости постоянной глубины, в которых учтены пространственно-временные изменения волнового профиля в выражении потенциала скорости на поверхности жидкости. На их основе построены асимптотические разложения до величин третьего порядка малости для потенциала скорости и возвышения поверхности жидкости, формируемого бегущей периодической волной конечной амплитуды. Проведен анализ зависимости амплитудно-фазовых характеристик волновых возмущений от силы поверхностного натяжения, глубины жидкости, длины и крутизны основной гармоники.

Для цитирования

Букатов А. Е., Букатов А. А. Капиллярно-гравитационные волны конечной амплитуды на поверхности однородной жидкости // Морской гидрофизический журнал. 2005. № 5. С. 25–34. EDN YURADR.

Bukatov, A.E. and Bukatov, A.A., 2005. Capillary-Gravitational Waves of Finite Amplitude on the Surface of a Homogeneous Liquid. Physical Oceanography, 15(5), pp. 289–298. https://doi.org/10.1007/s11110-006-0003-3

Список литературы

1. Сретенский Л.Н. Теория волновых движений жидкости. — М.; Л.: ОНТИ, 1936. — 304 с.
2. Федосенко В.С. Неустойчивые капиллярно-гравитационные корабельные волны // Морские гидрофизические исследования. — Севастополь: МГИ АН УССР. — 1970. — № 3(49). — С. 78–91.
3. Murray J.C. On the linear capillary-gravity waves problem // Acta mech. — 1975. — 23, № 3. — P. 229–238.
4. Букатов А.Е., Черкесов Л.В. Волны в неоднородном море. — Киев: Наук. думка, 1983. — 224 с.
5. Nayfeh A.H. Finite amplitude surface waves in a liquid layer // J. Fluid Mech. — 1970. — 40, № 4. — P. 671–684.
6. Найфе А.Х. Методы возмущений. — М.: Мир, 1976. — 455 с.
7. Букатов А.Е., Букатов А.А. Нелинейные поверхностные волны в бассейне с плавающим льдом // Морской гидрофизический журнал. — 2002. — № 5. — С. 34–46.
8. _Дейли Дж. _Механика жидкости. — М.: Энергия, 1971. — 480 с.
9. Stokes G.G. On the theory of oscillatory waves // Math. Phys. Pap. Cambr. Univ. Press. — 1847. — 1. — P. 197–229.

Скачать статью в PDF-формате