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流体天线系统FAS下基于Transformer的协作型强化学习用于3D无人机定位

流体动力学 2025-07-23 v1

摘要

本文探讨了黏性流体对钝体(球体和椭圆体)上流动的涡旋动力学与阻力之间的关系,基于Josephson-Anderson(J-A)关系。与阻力力相关的流体瞬时功率,被关联到背景势流流线横跨的涡旋通量。涡旋输运本身通过Huggins涡旋通量张量进行分析。本文对三种流动进行分析:Reynolds数为Re={200,3700}Re=\{200, 3700\}的球体流动,以及Reynolds数为Re=3000Re=3000且倾斜角为2020^\circ的椭圆体流动。在这些流动中,涡旋输运将流动从理想势流中偏离并向理想势流中移动,导致净效果偏向前者,从而对阻力作出显著贡献。首先针对Re=200Re=200的球体流动演示了J-A关系。阻力与墙面向流体中传递的方位涡旋的黏性通量以及剪切层中涡旋的输运有关。在涡流中,方位涡旋被输运 toward the wake centerline并被黏性作用消除,这对阻力产生减轻作用。针对Re=3700Re=3700的球体流动进行分析,分别针对瞬态启动和稳态阶段,重点考察不稳定分离和湍流输运在涡流中的作用。湍流通量增强了平均方位涡旋向涡流中心线的输运,是下游焓恢复的驱动力。椭圆体的阻力主要来自沿分离边界层输运的涡旋。主要和次要分离对阻力贡献相互抵消,而大尺度涡旋仅重新分配涡旋。本文提出了一种基于涡旋诱导分离理论的次要分离机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.09096,
  title  = {Vorticity dynamics and drag for flows over a sphere and a prolate spheroid},
  author = {Yifan Du and Tamer A. Zaki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09096},
  year   = {2025}
}