基于非线性浮力频率分布分层流的三波共振畸形波分析

作     者：殷会敏 潘青 赵天乐 周国荣 Hui-Min Yin;Qing Pan;Tin Lok Chiu;Kwok Wing Chow

作者机构：Department of Mechanical EngineeringUniversity of Hong KongPokfulamHong Kong 

出 版 物：《Acta Mechanica Sinica》 (力学学报（英文版）)

年 卷 期：2023年第39卷第7期

页      面：141-151页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：supported by the Research Grants Council General Research Fund(Grant Nos.HKU17200718 and HKU17204722) 

主　　题：数学物理 二次非线性 调制不稳定性 解析延拓 空间变量 分层流 精确解析解 非线性效应 

摘      要：本文对位于海洋上层温跃层中的大幅波动进行了理论分析.该内畸形波可能由具有二次非线性的三波共振而引起.虽然三波共振中的畸形波精确解析解已经在数学物理文献中被推导出,但其在流体动力学中的应用尚未被充分研究.本文计算了在非线性浮力频率分布下三波共振演化方程中的系数.调制不稳定性是指由色散和非线性效应之间的相互作用引起的干扰增长,虽然不稳定性分析是基于线性化研究的,但来自增长率谱的信息可以与畸形波的非线性、数值鲁棒性测试的结果相关联.最后,通过解析延拓将空间变量扩展为复数进行了解析畸形波解的极点分析.对于具有一个或两个峰值的畸形波,物理空间中最大位移的位置与轨迹转折点处的极点的实部相同或近似相等.这些数值和分析研究构成了理解海洋上层大规模瞬态运动的框架.