Nonlinear interactions between random waves and vortices
随机波和涡旋之间的非线性相互作用
基本信息
- 批准号:1009213
- 负责人:
- 金额:$ 31.66万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2010
- 资助国家:美国
- 起止时间:2010-09-15 至 2014-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
BuhlerDMS-1009213 The investigator undertakes a theoretical and numericalstudy of nonlinear interactions between waves and vortices inproblems spanning several subject areas, namely atmosphere andocean fluid dynamics, small-scale engineering applied to particlemixing, and the dynamics of rotating superfluids in quantummechanics. Project topics include energy exchanges betweenrandom waves and vortices in the ocean, the role of wave-inducedvortex structures for particle dispersal in the deep ocean, thedesign and dynamics of small-scale engineering devices to modelthe acoustic mixing of immersed particles, and the peculiar fluiddynamics that attends the quantum-mechanical interactions betweenwaves and point vortices in rotating superfluids. A common themeof these problems is that they involve huge separations of scalebetween different dynamical components of the flows. Suchseparations present mathematical difficulties and makestraightforward numerical simulations impractical. The investigator takes up several problems that involveanalysis of the interactions between waves and vortices in fluidflows: ocean fluid dynamics relevant to climate dynamics,small-scale fluid engineering applied to acoustic mixing, androtating superfluids in condensed matter physics. The ocean is avast environment in which a multitude of dynamical componentssuch as waves and currents interact, and these interactionseventually determine the present ocean state and also its futuredevelopment. Our ability to predict ocean dynamics hingesdelicately on our ability to understand and to model theseinteractions, because a direct computer simulation far exceedsour computational resources and will do so for decades to come. This is so because different dynamical components of the flowsoccur at vastly different scales of length or time. Theinvestigator mathematically and computationally studies theinteractions between waves and vortices, using modernmathematical theory to simplify and thereby to reduce thecomplexity of the interactions that must be modelled on acomputer. Similar scale-separated interactions among dynamicalcomponents of flows are studied in other complex systems oftechnological relevance, such as non-invasive particle mixingtechniques using wave engineering, and the detailed study ofsuperfluid behaviour that has recently become possible usingbreakthroughs in laboratory technology.
BuhlerDMS-1009213 该研究员对波和涡旋之间的非线性相互作用进行了理论和数值研究,这些问题跨越了几个学科领域,即大气和湍流流体动力学,应用于粒子混合的小规模工程,以及量子力学中旋转超流体的动力学。 项目主题包括海洋中随机波浪和漩涡之间的能量交换、波浪诱导的漩涡结构对深海中颗粒扩散的作用、模拟浸没颗粒声混合的小型工程设备的设计和动力学,以及旋转超流体中波浪和点漩涡之间量子力学相互作用的特殊流体动力学。 这些问题的一个共同的主题是,它们涉及到巨大的规模分离之间的不同动态组件的流动。 这样的分离带来了数学上的困难,使得直接的数值模拟变得不切实际。 研究者着手解决几个问题,包括分析流体流动中波和涡之间的相互作用:与气候动力学相关的海洋流体动力学,应用于声混合的小尺度流体工程,凝聚态物理中的旋转超流体。 海洋是一个巨大的环境,在这个环境中,波浪和海流等多种动力要素相互作用,这些相互作用最终决定了海洋的现状和未来发展。 我们预测海洋动力学的能力微妙地取决于我们理解和模拟这些相互作用的能力,因为直接的计算机模拟远远需要计算资源,而且在未来几十年内都将如此。之所以如此,是因为不同的流动动力学成分发生在截然不同的长度或时间尺度上。 研究人员在数学和计算上研究波和涡之间的相互作用,使用现代数学理论来简化,从而减少必须在计算机上模拟的相互作用的复杂性。 在其他复杂的技术相关系统中,也研究了类似的流动动态成分之间的尺度分离相互作用,例如使用波动工程的非侵入性粒子混合技术,以及最近使用实验室技术突破而成为可能的超流行为的详细研究。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Oliver Buhler其他文献
The role of sign indefinite invariants in shaping turbulent cascades
符号不定不变量在形成湍流级联中的作用
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Michal Shavit;Oliver Buhler;J. Shatah - 通讯作者:
J. Shatah
Turbulent spectra of 2D inertial gravity waves
二维惯性重力波的湍流谱
- DOI:
- 发表时间:
2024 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Michal Shavit;Oliver Buhler;J. Shatah - 通讯作者:
J. Shatah
Oliver Buhler的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Oliver Buhler', 18)}}的其他基金
Geophysical wave-vortex interactions and turbulence
地球物理波涡相互作用和湍流
- 批准号:
2108225 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
Random Waves and Vortices: Flow Decomposition and Energy Fluxes
随机波和涡流:流动分解和能量通量
- 批准号:
1813891 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
A new wave-vortex decomposition method for one-dimensional spectra
一种新的一维谱波涡分解方法
- 批准号:
1516324 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
Random and deterministic wave-vortex interactions in fluid dynamics
流体动力学中的随机和确定性波涡相互作用
- 批准号:
1312159 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
CMG COLLABORATIVE RESEARCH: From internal waves to mixing in the ocean
CMG 合作研究:从内波到海洋中的混合
- 批准号:
1024180 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
AMC-SS: Stochastic Waves and Wave-Mean Interactions
AMC-SS:随机波和波均值相互作用
- 批准号:
0604519 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
New wave-driven Vortex Dynamics and Longshore Currents on Barred Beaches
禁止海滩上的新波浪驱动涡动力学和沿岸流
- 批准号:
0324934 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
多维数据辨析法用于兽药与生物大分子作用体系的研究
- 批准号:21065007
- 批准年份:2010
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
MBR中溶解性微生物产物膜污染界面微距作用机制定量解析
- 批准号:50908133
- 批准年份:2009
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Nonlinear interactions between fluid flows inside and outside of sea ice
海冰内部和外部流体流动之间的非线性相互作用
- 批准号:
2745499 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Studentship
Near-surface interactions between strongly nonlinear internal gravity waves
强非线性内部重力波之间的近地表相互作用
- 批准号:
1946028 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Studentship
Collaborative Research: Nonlinear Interactions between Surface and Internal Gravity Waves in the Ocean
合作研究:海洋表面重力波和内部重力波之间的非线性相互作用
- 批准号:
1635866 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Nonlinear Interactions between Surface and Internal Gravity Waves in the Ocean
合作研究:海洋表面重力波和内部重力波之间的非线性相互作用
- 批准号:
1634939 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
Nonlinear interactions between the Amazon rainforest and the atmospheric moisture circulation in South America: Possible impacts of ongoing deforestation
亚马逊雨林与南美洲大气水分循环之间的非线性相互作用:持续砍伐森林的可能影响
- 批准号:
280719895 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Research Fellowships
Collaborative Research: Nonlinear Interactions between Surface and Internal Gravity Waves in the Ocean
合作研究:海洋表面重力波和内部重力波之间的非线性相互作用
- 批准号:
1634644 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Standard Grant
Theory of Interactions between Different Scales in Field-Induced Nonlinear Phenomena in Molecular Conductors
分子导体中场致非线性现象不同尺度之间的相互作用理论
- 批准号:
23540426 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Ontogenetic changes in heartbeat fluctuation and nonlinear interactions between neural oscillators
心跳波动的个体发生变化和神经振荡器之间的非线性相互作用
- 批准号:
07680931 - 财政年份:1995
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
LINEAR AND NONLINEAR INTERACTIONS BETWEEN HOMOGENEOUS BEAMS AND PLASMAS
均匀光束和等离子体之间的线性和非线性相互作用
- 批准号:
7462977 - 财政年份:1974
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别:
LINEAR AND NONLINEAR INTERACTIONS BETWEEN HOMOGENEOUS BEAMS AND PLASMAS
均匀光束和等离子体之间的线性和非线性相互作用
- 批准号:
7354071 - 财政年份:1973
- 资助金额:
$ 31.66万 - 项目类别: