Vortex Motion on the Surface of Shallow and Deep Water

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The attenuation of vortex motion on the surface of shallow and deep water is investigated. The vortex flow was formed by two mutually perpendicular waves excited by plungers at a frequency of 6 Hz (wavelength λ = 5.6 cm) on the surface of water measuring 70 × 70 cm and depth h. After reaching a stationary state in the vortex system, the wave pumping was switched off, and the attenuation of the surface flow was recorded. On the surface of shallow water, λ/2π ≈ h, when the characteristic size of the vortices L exceeds the depth of the liquid, L >> h, the time dependence of the energy of the vortex flow Е(t) is described by an exponential function at all pumping levels, and the dependence of the enstrophy Ф(t) = Ω2(t) has an exponential dependence only in the range of wave vectors 0–0.3 см–1. On the surface of deep water λ/2π < h, Lh dependence Е(t) and Ф(t) are far from exponential in all ranges of wave numbers. At high pumping levels, the dependencies Е(t) and Ф(t) are nonmonotonic, which can be attributed to the influence of volumetric flows.

About the authors

A. V. Poplevin

Osipyan Institute of Solid State Physics of the RAS; Landau Institute for Theoretical Physics of the RAS

Author for correspondence.
Email: faraldos@issp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka; Chernogolovka

A. A. Levchenko

Osipyan Institute of Solid State Physics of the RAS; Landau Institute for Theoretical Physics of the RAS

Email: faraldos@issp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka; Chernogolovka

A. M. Lichter

Tatishchev Astrakhan State University

Email: faraldos@issp.ac.ru
Russian Federation, Astrakhan

S. V. Filatov

Osipyan Institute of Solid State Physics of the RAS; Landau Institute for Theoretical Physics of the RAS

Email: faraldos@issp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka; Chernogolovka

L. P. Mezhov-Deglin

Osipyan Institute of Solid State Physics of the RAS

Email: faraldos@issp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

References

  1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика, т. 6, Гидродинамика. М.: Физматлит, 2003.
  2. Francois N., Xia H., Punzmann H. et al. // Physical Review X. 2014. V. 4. No. 2. P. 021021. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.4.021021
  3. Francois N., Xia H., Punzmann H., Shats M. // Physical Review Letters. 2013. V. 110. No. 19. P. 194501. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.194501
  4. Filatov S.V., Brazhnikov M.Yu., Levchenko A.A. // JETP Letters, 2015, V. 102, No. 7, pp. 432–436. https://doi.org/10.1134/S0021364015190054
  5. Filatov S.V., Parfenyev V.M., Vergeles S.S., Brazhni-kov M.Yu., Levchenko A.A., Lebedev V.V. // Phys. Rev. Lett. 2016, V. 116. P. 5. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.054501
  6. Filatov S.V., Khramov D.A. & Levchenko A.A. // JETP Letters, 2017, V. 106, pp. 330–335. https://doi.org/10.1134/S0021364017170076
  7. Филатов С.В., Поплевин А.В. и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2022, No. 12, стр. 53–64. https://doi.org/10.31857/S1028096022120123
  8. Parfenyev V.M., Filatov S.V., Brazhnikov M.Yu., Vergeles S.S., Levchenko A.A. // Phys. Rev. Fluids. 2019. V. 4. P. 114701. https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.4.114701
  9. Thielicke W., Stamhuis E. // J. Open Research Software. 2014. V. 2.No 1. P.30. https://doi.org/10.5334/jors.bl
  10. Filatov S.V., Aliev S.A., Levchenko A.A., Khramov D.A. // JETP Letters, 2016, V. 104, No. 10, pp. 702–708. https://doi.org/10.1134/S0021364016220082
  11. Kolokolov I.V., Lebedev V.V. & Tumakova M.M. // JETP, 2023, V. 136, No. 6, pp. 785–794. https://doi.org/10.1134/S1063776123060122
  12. Orlov A.V., Brazhnikov M.Yu. & Levchenko A.A. // JETP Letters, 2018, V. 107, No. 3, pp. 157–162. https://dx.doi.org/10.1134/S0021364018030128
  13. Xia H., Shats M. & Falkovich G. // Phys. Fluids, 2009, V. 21, 125101. https://doi.org/10.1063/1.3275861

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».