漂浮柔性板对缓坡上流动动力学的影响
流体动力学
2020-03-17 v1
摘要
研究了倾斜平面上重力驱动流动在顶部表面覆有漂浮弹性板时的流体动力不稳定性。采用正态模态分析捕捉系统对无穷小扰动的线性不稳定性。利用长波近似与小膜长宽比解析得到不稳定的临界条件。进一步，使用弱非线性稳定性分析研究了非线性演化方程的分岔。推导了扰动流的 Orr-Sommerfeld 系统，并采用谱配点法数值求解。给出了边际稳定曲线与不稳定波时间增长率在一系列无量纲流动参数下的行为。此外，计算并分析了作用于表面的压力与剪切应力在不同结构与流动构型下的情况。研究表明，刚度、单位长度质量等临界结构参数在抑制和促进流动不稳定表面波方面起关键作用。数值观察表明，漂浮弹性板有助于稳定表面流并阻尼高幅波。
引用
@article{arxiv.2003.06703,
title = {Effect of floating flexible plate on the dynamics of flow over a mild-slope},
author = {Siluvai Antony Selvan and Sukhendu Ghosh and Harekrushna Behera and Michael H. Meylan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.06703},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 21 figures