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淹没环形源或汇引起的稳定自由表面流。 (英语) Zbl 1250.76025号

小结:计算了淹没在无界无粘流体中的环形水槽(或源)引起的稳定轴对称流动,得到了自由表面的变形。在小弗劳德数(因此表面变形小)的极限下,得到了解析解,并对完全非线性问题进行了数值求解。发现小弗劳德数解具有这样的性质:如果环形水槽的无量纲半径小于(rho=sqrt 2),则在表面上有一个中心驻点,驻点周围有一个在远处上升到驻点水平的倾角。然而,随着环槽半径的增加超过\(\rho=\sqrt 2\),表面滞流环形成,并随着环槽半径的增加向外移动。还表明,随着汇半径的增加,环形汇/源附近的解不断变化,从点汇/源(\rho=0\)到线汇/源的解(\rho \rightarrow\infty)。有限弗劳德数的全非线性方程的数值解证实了这些性质。在弗劳德数和汇或源半径较小的情况下,非线性解看起来像近似解,但随着流速的增加,获得了具有二次滞流环的极限最大弗劳德数解。然而,在汇或源半径较大的情况下,不会形成这种环,并且没有明显的物理原因限制解决方案。计算了每个半径存在稳定解的最大弗劳德数。

MSC公司:

76B07型 不可压缩无粘流体的自由表面势流
76B15号机组 水波、重力波;色散和散射,非线性相互作用
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全文: 内政部 链接

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