Numerical Study of a Non-local Weakly Nonlinear Model for a Liquid Film Sheared by a Turbulent Gas
Numerical Study of a Non-local Weakly Nonlinear Model for a Liquid Film Sheared by a Turbulent Gas
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湍流气体剪切液膜非局部弱非线性模型的数值研究
DOI：
10.1016/j.piutam.2014.01.052
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lin T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lin T
我们研究了一个弱非线性方程，该方程出现在一个倾斜的平面上流动的液体膜上的波动力学模型，当湍流气体在其上方流动时，该模型是Kuramoto-Sivashinsky方程，其中附加了一个非局部项乘以一个参数，该参数表示湍流气体的相对重要性。非局部项具有色散效应、对长波的不稳定效应和对短波的稳定或不稳定效应，这取决于气体是向下流动还是向上流动。通过大量的数值实验，我们研究了这一项对Kuramoto-Sivashinsky方程动力学的影响。当气体参数足够大时，解演化为一排弱相互作用脉冲。
We investigate a weakly nonlinear equation that arises in the modelling of wave dynamics on a liquid film flowing down an inclined plane when a turbulent gas flows above it. The model is the Kuramoto-Sivashinsky equation with an additional non-local term multiplied by a parameter representing the relative importance of the turbulent gas. The non-local term has a dispersive effect, destabilising effect on long waves and stabilising or destabilising effect on short waves depending on whether the gas flows downwards or upwards. We investigate the influence of this term on the dynamics of the Kuramoto-Sivashinsky equation by extensive numerical experiments. When the gas parameter is sufficiently large, the solution evolves into a row of weakly interacting pulses.
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