Вибротечения вязкой несжимаемой жидкости при высоких числах Рейнольдса
Автор: Ильин Константин Иванович, Моргулис Андрей Борисович
Журнал: Владикавказский математический журнал @vmj-ru
Статья в выпуске: 2 т.21, 2019 года.
Бесплатный доступ
В статье приведена высокочастотная асимптотика системы Навье - Стокса, описывающей движение вязкой несжимаемой жидкости в области, ограниченной вибрирующей поверхностью. Граничные условия требуют совпадения векторов скоростей материальной частицы жидкости и той точки границы, в которой частица находится; тем самым исключается как скольжение жидкости вдоль границы (условие прилипания), так и протекание первой через вторую. Предполагается, что движение граничной поверхности задано и периодично по времени, причем ограниченная ею область в среднем покоится, но может, вообще говоря, изменять форму. Частота колебаний границы стремится к бесконечности, а амплитуда - к нулю, но отношение амплитуды к толщине стоксова слоя остается величиной порядка единицы. Основной результат - явный вид уравнений и граничных условий, определяющих среднее течение в самом общем случае, без специальных предположений о данных задачи. На этой основе исследован ряд конкретных течений, в частности, течение в круглой трубе, вызываемое нормальной вибрацией ее стенок.
Система навье - стокса, высокочастотная асимптотика, вибрация, среднее течение
Короткий адрес: https://sciup.org/143168798
IDR: 143168798 | DOI: 10.23671/VNC.2019.2.32112
Список литературы Вибротечения вязкой несжимаемой жидкости при высоких числах Рейнольдса
- Craik A. D. D., Leibovich S. A Rational model for langmuir circulations//J. Fluid Mech. 1976. Vol. 73, № 3. P. 401-426 DOI: 10.1017/S0022112076001420
- Duck P. W., Smith F. T. Steady streaming induced between oscillating cylinders//J. Fluid Mech. 1979. Vol. 91, № 1. P. 93-110 DOI: 10.1017/S0022112079000057
- Haddon E. W., Riley N. The steady streaming induced between oscillating circular cylinders//The Quarterly J. of Mech. and Appl. Math. 1979. Vol. 32, № 3. P. 265-282 DOI: 10.1093/qjmam/32.3.265
- Gopinath A. Steady streaming due to small-amplitude torsional oscillations of a sphere in a viscous fluid//The Quarterly J. of Mech. and Appl. Math. 1993. Vol. 46, № 3. P. 501-520 DOI: 10.1093/qjmam/46.3.501
- Левенштам В. Б. Асимптотическое разложение решения задачи о вибрационной конвекции//Журн. вычисл. математики и мат. физики. 2000. Т. 40, № 9. P. 1416-1424.
- Vladimirov V. A. Viscous flows in a half space caused by tangential vibrations on its boundary//Stud. Appl. Math. 2008. Vol. 121, № 4. P. 337-367
- DOI: 10.1111/j.1467-9590.2008.00418.x
- Ilin K. and Morgulis A. On the steady streaming induced by vibrating walls//SIAM J. on Appl. Math. 2012. Vol. 72, № 5. P. 1406-1427
- DOI: 10.1137/110859634
- Riley N. Steady streaming//Annual Review of Fluid Mech. 2001. Vol. 33. P. 43-65
- DOI: 10.1146/annurev.fluid.33.1.43
- Longuet-Higgins M. S. Mass transport in water waves//Philos. Trans. Roy. Soc. London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. 1953. Vol. 245, № 903. P. 535-581.
- Longuet-Higgins M. S. Peristaltic pumping in water waves//J. Fluid Mech. 1983. Vol. 137. P. 393-407
- DOI: 10.1017/S0022112083002475
- Hollerbach R. et al. The flow around a torsionally oscillating sphere//Physics of Fluids. 2002. Vol. 14, № 12. P. 4192-4205
- DOI: 10.1063/1.1518029