二维无粘不可压缩流中尾流对漂移的影响
流体动力学
2014-12-12 v2
摘要
本研究分析了在二维无粘不可压缩流体中,障碍物经过时产生的涡旋尾流对粒子拉格朗日位移的影响。除了单个粒子的轨迹外,我们还在 F"oppl 和 Kirchhoff 势流模型中研究了它们的漂移及相应的总漂移面积。我们的结果通过数值方法获得,并在某些区域得到了渐近分析的支持,同时与作为参考的无尾流势流进行了比较。我们表明,在存在 F"oppl 涡旋尾流的情况下,部分粒子会遵循更复杂的轨迹,呈现出第二个环路。F"oppl 流中额外停滞点的出现被确定为该效应的来源。研究还证明,虽然对于大涡旋强度,总漂移面积随尾流尺寸的增加而增加,但对于小环量值,它实际上是减小的。另一方面,Kirchhoff 流模型显示出无界的总漂移面积。通过系统地阐述尾流对漂移的影响,本研究的结果将有助于更精确地模拟流体动力搅拌。
引用
@article{arxiv.1408.3899,
title = {Wake Effects on Drift in Two-Dimensional Inviscid Incompressible Flows},
author = {Sergei Melkoumian and Bartosz Protas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3899},
year = {2014}
}
备注
21 pages, 9 figures, accepted for publication in "Physics of Fluids"