线性肯恩波在 $z\to 0$ 极限下的预测
流体动力学
2026-04-09 v2
摘要
线性波理论以较低的计算成本捕捉自由表面流动的基本物理，相对于非线性和粘性方法，使其具有用于设计、实时控制和代理建模的吸引力。然而，平移点源的肯恩Green函数在 极限下产生无界波能，导致数值困难和物理不一致。本文发展了一种修改的平面舰船理论核函数，包含椭圆跨向线积分，自然解决此病态问题，使整个自由表面的波能为有限。我们随后提出了一种快速评估器，用于点核和线核，采用适应非解析肯恩相位的轮廓变形，实现对直接数值积分的 - 加速，同时保持鞍点渐近。对最具挑战性的 极限的预测表明，物理上一致的波模式和波阻力趋势得以实现。提供了开源的Julia实现。
引用
@article{arxiv.2603.14945,
title = {Linear Kelvin Wave Predictions in the $z\to 0$ Limit},
author = {Gabriel D Weymouth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14945},
year = {2026}
}