低马赫数流动中斜压力矩的扰动分析
流体动力学
2023-06-22 v3
摘要
本文提出低马赫数流动中斜压力矩的级数展开，从而可解析地检验任意浮力项的精度与普适性，并构造和验证新型浮力项。我们首先说明引入浮力项的目的在于近似斜压力矩，而任意浮力项的精度自然可由其旋度与斜压力矩的偏差来度量。随后针对低马赫数流动中流体动压力的椭圆方程引入正则扰动方法，得到一串泊松方程，其解给出了斜压力矩及新型浮力项的级数表示。借助浮力项的误差定义与斜压力矩的级数表示，我们重新审视了经典重力与离心浮力项，以及此前提出的一些其他浮力项。最后，数值模拟证实，随着密度变化减小或所提新浮力项阶数增加，采用某一新型浮力项的简化方程可收敛于原始低马赫数方程。
引用
@article{arxiv.2011.10246,
title = {Perturbation analysis of baroclinic torque in low-Mach-number flows},
author = {Shengqi Zhang and Zhenhua Xia and Shiyi Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.10246},
year = {2023}
}