小弗劳德数下的 Kelvin 尾流图样
流体动力学
2021-09-24 v2
摘要
稳态运动扰动后方形成的表面重力波图样已知由发散波与横波组成，包含于特征性 V 形尾流内。本文关注慢速运动扰动（小弗劳德数）极限的理论研究，此时尾流以横波为主。我们考虑三种构型：流过淹没源奇点、淹没偶极子，以及作用于表面的压力分布。我们处理这些问题的线性化版本，并使用稳相法与指数渐近方法证明表观尾流角小于经典 Kelvin 角，并量化表观尾流角随弗劳德数减小的下降。这些结果补充了近期若干关于足够快运动扰动（大弗劳德数）的研究，其中表观尾流角亦小于经典 Kelvin 角。除阐明尾流角外，我们还研究三种构型在各种极限下的完全非线性问题，以展示小弗劳德数下 Kelvin 尾流图样的独特有趣特征。
引用
@article{arxiv.2009.04073,
title = {Kelvin wake pattern at small Froude numbers},
author = {Ravindra Pethiyagoda and Timothy J. Moroney and Christopher J. Lustri and Scott W. McCue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.04073},
year = {2021}
}