Состав коллектива

  • Качулин Дмитрий Игоревич, к.ф.-м.н., с.н.с. Лаборатории нелинейных волновых процессов ФФ НГУ до 2020г., н.с. Лаборатории нелинейной фотоники ФФ НГУ с 2021г.
  • Дремов Сергей Вячеславович, аспирант НГУ, инженер Лаборатории нелинейных волновых процессов ФФ НГУ.
  • Дьяченко Александр Иванович, д.ф.-м.н., в.н.с. Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН.

Аннотация

Численно изучена динамика разреженных газов из когерентных структур - бризеров - на поверхности глубокой жидкости. В модели суперкомпактного уравнения Захарова для однонаправленных волн показано, что после многочисленных парных столкновений бризеров в таких «солитонных»газах остаётся только один из них. Обнаружено, что несмотря на то, что фаза играет определённую роль в динамике однократного парного столкновения таких объектов, она не оказывает влияния на результат долговременной динамики разреженного газа. В результате исследования было обнаружено два основных сценария взаимодействия когерентных структур. В первом сценарии один из бризеров поглощал другой в процессе каждого парного столкновения до тех пор, пока на поверхности жидкости не оставался один бризер. Во втором сценарии в результате столкновения наблюдалось формирование связанной периодически осциллирующей структуры, напоминающей би-солитонное решение нелинейного уравнения Шрёдингера.

Проведено исследование по нахождению связанных периодически осциллирующих когерентных структур на поверхности глубокой воды в рамках как приближенной модели - суперкомпактного уравнения Дьяченко-Захарова - так и в рамках точной системы нелинейных уравнений для потенциальных течений идеальной несжимаемой жидкости, записанных в конформных переменных. Для получения таких связанных структур разработан численный алгоритм, включающий процедуру демпфирования излучения и регулировки скорости. Результаты показали, что в обеих нелинейных моделях для поверхностных волн после выключения демпфирования на поверхности жидкости остается периодически колеблющаяся связанная структура, которая стабильно распространяется на протяжении сотен тысяч характерных волновых периодов без потери энергии.

Грантовая поддержка

  • РНФ, Конкурс 2018 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными. Грант № 18-71-00079 «Когерентные структуры на поверхности глубокой воды и их роль в формировании волн экстремальной амплитуды». Руководитель - Д.И. Качулин.
  • РНФ, Конкурс 2019 года по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными. Грант № 19-72-30028 «Турбулентность и когерентные структуры в интегрируемых и неинтегрируемых системах». Руководитель - В.Е. Захаров.
  • РФФИ, «Аспиранты», Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре. Грант № 20-31-90093 «Когерентные структуры и сейши в слабонелинейных моделях для поверхностных волн», 2020г. Руководитель - Д.И. Качулин

Публикации