关于不可压缩流动中障碍物的分叉与拉力的研究
流体动力学
2025-12-18 v1 数值分析
数值分析
摘要
我们系统地数值研究了二维不可压缩 Navier-Stokes 流动通过限制圆柱的分叉现象。结果表明，稳态 Navier-Stokes 方程拉力轮廓的变化与不可稳定 Navier-Stokes 方程长期行为的分叉之间存在定性对应关系。分叉包括对称性破缺、振荡以及多个稳态解的出现。本文采用已知的平面 Schäfer-Turek 基准问题，研究黄数在 1000 以内的取值。为分析分叉和拉力轮廓，应用了多种数值方法，包括计算拉力轮廓的对偶方法、分离方法以及线性稳定性分析。通常通过直接数值模拟不可稳定方程来探讨长期流动行为；这一方法计算需求高。本文所呈现的关系表明，一种计算开销较小的策略来检测临界黄数是可能的。
关键词
引用
@article{arxiv.2512.15424,
title = {On bifurcations and traction forces on an obstacle in incompressible flow},
author = {Jakub Cach and Karel Tůma and Jan Blechta and Sebastian Schwarzacher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.15424},
year = {2025}
}