无滑移壁面上非周期与周期斯托克斯流的通用镜像系统
数值分析
2018-08-29 v3 流体动力学
摘要
众所周知，通过在平板壁面上方斯托克斯子(Stokeslet)处恰当地放置镜像点力与偶极子，可方便地在壁上施加无滑移边界条件[Blake, J. R. Math. Proc. Camb. Philos. Soc. 70(2), 1971: 303.]。然而，若要进一步在平行于壁面的方向上施加周期边界条件，通常需繁琐推导，因为斯托克斯流中的单周期或双周期性可能要求周期单元无净力，而已知的镜像系统不满足此条件。本工作中我们给出一种无力镜像系统。该无中性使得我们能用统一形式表示非周期、单周期与双周期几何下的斯托克斯镜像系统。该形式支持黑盒式地使用快速核求和法。我们以周期核无关快速多极子方法在非周期与双周期几何中演示了这一新镜像方法的效率与精度。我们随后将新镜像系统推广至其他广泛使用的斯托克斯基本解，包括斯托克斯子的拉普拉斯算符与Rotne-Prager-Yamakawa张量。
引用
@article{arxiv.1803.02424,
title = {Universal image systems for non-periodic and periodic Stokes flows above a no-slip wall},
author = {Wen Yan and Michael Shelley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.02424},
year = {2018}
}
备注
To appear in Journal of Computational Physics