Обобщение метода изображений и асимптотический анализ в задачах о движении нескольких тел в жидкости
Диссертация
В диссертации обобщается метод изображений. впервые использованный Хиксом для получения точного решения обтекания двух сфер и применимый для расчёта течения вокруг двух произвольно движущихся параллельных круговых цилиндров. Предлагается новый алгоритм построения последовательности диполей, сходящейся к искомому течению и не следующей явно из классического метода изображений. Разработанный… Читать ещё >
Список литературы
- Агаиаи А.А., Давлетшин А. И. Уточнённая модель взаимодействия сферических газовых пузырьков в жидкости // Мат. Модел. 2009. № 21. С. 89−98.
- Буров А.А. О движении твердого тела в идеальной жидкости в полупространстве, ограниченном плоскостью // Задачи исследования устойчивости и стабилизации движения, Часть 1. М.: ВЦ РАН., 2001. С. 43−49.
- Воинов О.В. О движении двух сфер в идеальной жидкости // ПММ. 1969. № 33. С. 659−667.
- Воинов О.В. Движение идеальной жидкости около двух сфер с радиальными скоростями на поверхности // Вести. МГУ. Мат. Мех. 1969. № 5. С. 83−88.
- Воинов О.В., Гурсвич М. И. О силах, действующих на тонкое осесимметричное тело, ориентированное параллельно дну // Изв. РАН. МЖГ. 1974. № 2. С. 169−172.
- Галахов М.А., Гусятников П. В., Новиков А. П. Математические модели контактной гидродинамики // М.: Наука, 1985. 292 с.
- Гинзбург Б.Л. Вычисление потенциала и скорости обтекания плосконараллсльпым потоком решетки круговых цилиндров /7 Теплопередача и аэрогидродинамика. Кп. 18. М.-Л.: Машгиз, 1950. С. 159−199.
- Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия /'/ М.: Наука, 2001. 479 с.
- Гуськов О.В. Присоединенная масса сферы в суспензии сферических частиц // ПММ. 2012. № 76. С. 134−139.
- Жуковский Н.Е. Полное собрание сочинении. Т.З. Гидравлика-Прикладная механика -'/ М.-Л.: Гостехиздат, 1949. 700 с.
- Карликов В.П., Резнинеико Н. Т., Шоломович Г. И. Об автоколебаниях тел плохообтекаемой формы при сильном загромождении им потока в трубе // Изв. РАН. МЖГ. 2000. № 2. С. 136−143.
- Карликов В.П., Резиичеико Н. Т., Шоломович, Г.И. О динамических эффектах обтекания в трубах колеблющихся тел, сильно загромождающих поток /' Изв. РАН. МЖГ. 2001. № 4. С. 122−128.
- Карликов В.II., Толоконииков С. Л. О силе, действующей па примыкающий к стенке плоского капала цилиндр, сильно загромождающий стационарный поток идеальной несжимаемой жидкости // Изв. Тул. Гос. Ун-та Сер. Мат. Мех. Инф. 2004. № 7. С. 105−110.
- Карликов В.П., Хомяков А. Н., Шоломович. Г. И. Экспериментальное исследование поперечных автоколебаний круговых цилиндров, сильно загромождающих поток в плоском канале // Изв. РАН. МЖГ. 2005. № 5. С. 133−138.
- Короткий А.И. Присоединённые массы судостроительных конструкций: Справочник. // Мор Вест, 2007. 448 с.
- Кочии Н.Е. Влияние шага решетки на ее гидродинамические характеристики // ПММ. 1941. № 5. С. 165−192.
- Кочии II.E. О волновом сопротивлении и подъемной силе погруженных в жидкость тел // Собр. соч. Т. 2. М.-Л.: АН СССР, 1949. С. 105−182.
- Лойцяиский Л.Г. Механика жидкости и газа // М.:Наука, 1987. 736 с.
- Мазур В.Ю. Движение кругового цилиндра вблизи вертикальной стенки, / Изв. РАН. МЖГ. 1966. Xa 3. С. 75−79.
- Мазур В.Ю. Движение двух круговых цилиндров в идеальной жидкости U Изв. РАН. МЖГ. 1970. № 6. С. 80−83.
- Молодых О.В., Степанов Г. Ю. Расчёт поперечных квазистациопарных автоколебаний кругового цилиндра при отрывном обтеканиинесжимаемой жидкостью в плоском канале // Вести. МГУ. Мат. Мех. 2004. № 3. С. 40−44.
- Петров А.Г. Квадратурные формулы для периодических функций и их применение в методе граничных элементов // ЖВМиМФ. 2008. №. 48. С. 1344−13G1.
- Петров А.Г. Аналитическая гидродинамика // М.:Фмзматлит, 2009. 518 с.
- Петров А.Г. Вынужденные колебания в жидкости двух газовых пузырей в окрестности их контакта // Изв. РАН. МЖГ. 2011. № 4. С. 81−99.
- Петров А.Г. О точных и асимптотических решениях уравнений Навье-Стокса в слое жидкости между движущимися параллельно пластинами // Изв. РАН. МЖГ. 2012. (в печати).
- Рим, an И.С., Крепе Р. Л. Присоединённые массы тел различной формы // Труды ЦАГИ. 1947. № 635.
- Фильчакова В. П. Конформные отображения областей специального типа. / / К.: Наукова думка, 1972. 251 с.
- Шаповалов В.М. Валковые течения иеньютоновских жидкостей /,/М.: Фпзматлит, 2011. 168 с.
- Ayaz F., Pedley T.J. Flow through and particle interception by an infinite array of closely-spaced circular cylinders // Eur. J. Mech. B/Fluids. 1999. V. 18. P. 173−196.
- Basset A.B. On the motion of two spheres in a liquid, and allied problems // Proc. Math. Soc. 1887. V. 18. P. 369−377
- Batehelor G.K. An introduction to fluid dynamics /'/ Cambridge: University Press, 2002, 615 p.
- Bentwich M., Miloh T. On the exact solution for the two-sphere problem in axisymmetrical potential flow // J. Appl. Mech. 1978. V. 45. P. 463−468.
- Brenner H. The slow motion of a sphere through a viscous fluid towards a plane surface /,/ Chera. Eng. Sci. 1961. V. 6. P. 242−251.
- Bungay P.M., Brenner H. The motion of a closely-fitting sphcie in a fluid-filled tube // Int. J. Multiphase. Flow. 1973. V. 1. P. 25−56.
- Chen S.S., Wambsganss M.W., Jendrzejczyk J.A. Added mass and damping of a vibrating rod in confined viscous fluids //J. Appl. Mecli. 1976. V. 43. P. 325−329.
- Chevalier Du Buat Principes d’hydraulique et de pyrodynamique // Paris: L’imprimeric de Monsieur, 1786, 452 p.
- Christopherson D.G. Dowson D. An example of minimum energy dissipation in viscous flow // Proc. R. Soc. Loncl. 1959. V. 251. P. 550−564.
- Cox S.J., Cooker M.J. Potential flow past a sphere touching a tangent plane // J. Eng. Math. 2000. V. 38. P. 355−370.
- Crowdy D.G. Analytical solutions for uniform potential flow past multiple cylinders // Europ. J. Mecli. B 'Fluids. 2006. V. 25. P. 459−470.
- Crowdy D.G. Explicit solution for the potential flow due to an assembly of stirrers in an inviscid fluid // J. Eng. Math. 2008. V. 62. P. 333−344.
- Crowdy G.D., Johatham S.M. Computing the Schottky-Klein Prime Function on the Schottky Double of Planar Domains // Comp. Meth. Func. Theor. 2007. V. 7. P. 293−308.
- Crowdy D.G., Surana A., Yick K-Y. The irrotational motion generated by two planar stirrers in inviscid fluid // Phys. of Fluids. 2007. V. 19. 18 103.
- Davis A.M.J. High frequency limiting virtual-mass coefficients of heaving half-immersed spheres ' ' J. Fluid. Mech. 1977. V. 80. P. 305−319.
- Doinikov A.A. Translational motion of two interacting bubbles in a strong acoustic field '/ Phys. Rev. E. 2001. V. 64. 26 301. 6 p.
- Finn M.D., Cox S.M., Byrne H.M. Topological chaos in inviscid and viscous mixers // J. Fluid. Mech. 2003. V. 493. P. 345−361.4G. Graham R.L., Knuth D.E., Patashnik 0. Concrete mathematics // N.Y.: Addison-Wesley, 1994, 672 p.
- Harada S., Tanaka 7'., Tsuji Y. Fluid force acting on a particle falling toward a wall // JSME Int,. J. 2001. V. 44. P. 520−525.
- Herman B.A. On the motion of two spheres in fluid and allied problems // Q. J. Pure Appl. Math. 1887. V. 22. P. 204−262.
- Hicks W.M. On the motion of two spheres in a fluid // Philos. Trans. 1880. V. 13. P. 455−492.
- Jeffery G.B. On the steady rotation of a solid of revolution in a viscous fluid // Proc. Lond. Math. Soc., Scr. 2. 1915. V. 14. P. 327−338.
- Jeffrey D.J., Chen H.-S. The virtual mass of a sphere moving toward a plane wall // J. Appl. Mech. 1977. V. 44. P. 166−167.
- Keh H.J., Wang L.R. Slow motions of a circular cylinder experiencing slip near a plane wall // J. Fluid. Structures. 2008. V. 24. P. 651−663.
- Keller J.B. Viscous flow through a grating or lattice of cylinders // J. Fluid. Mech. 1964. V. 18. P. 94−96.
- Kirsch A.A., Fuchs N.A. The fluid How in a system of parallel cylinders perpendicular to the flow direction at small Reynolds numbers // J. Phys. Soc. Jpn. 1967. V. 22. P. 1251−1255.
- Krishnaiyer N.C. An experimental determination of the inertia of a spere vibrating in a liquid // Philos. Mag. 1923. V. 46. P. 1049−1053.
- Lamb H. Hydrodynamics. 6th ed. // Cambridge: Univ. Press, 1932, 738 p.
- Li L., Schultz W.W., Merte Ii.Jr. The velocity potential and the interacting force for two spheres moving perpendicularly to the line joining their centers, / J. Eng. Math. 1993. V. 27. P. 147−160.
- Majurnder S.R. The motion of two spheres in contact parallel to the common line of centres in an incompressible, homogeneous non-viscous fluid // Buletinul Institutului Politehnic din Iasi. 1961. V. 7. P. 51−56.
- Милн-Томсои Л. М. Теоретическая гидродинамика, четвёртое издание. // М.: Мир. 1964. 660 с.
- Miloh Т. Hydrodynamics of deformable contiguous spherical shapes in incompressible inviscid fluid /,/ J. Eng. Math. 1977. V. 11. P. 349−372.
- Morrison F.A. Jr. lrrotational flow about two touching spheres // Л. Appl. Mech. 1976. V. 43. P. 365−366.
- Mougin G., Maynaadct J. The generalized Kirclihoff equations and their application to the interaction between a rigid body and an arbitrary time-dependent viscous flow ,"/ Int. Л. Multiph. Flow. 2002. V. 28. P. 1837−1851.
- Neill D., Livelybrooks D., Donnelly R.J. A pendulum experiment on added mass and principle of equivalence // Am. J. Phys. 2006. V. 75. P. 226−229.
- Nino Y., Garcia M. Gravel saltation. 2. Modelling < ' Water Resour. Res. 1994. V. 30. P. 1915−1924.
- Nyrkova I.A. Semenov A.N., Khokhluu A.R., Linlvu K., Chu B. Motion of a probe ball in the fluid under centrifugal acceleration // J. Phys. II. 1997. V. 7. P. 1709−1728.
- Pashaev O.K. Yilmaz 0. Power-series solution for the two-dimensional inviscid flow with a vortex and multiple cylinders // J. Eng. Math. 2009. V. 65. P. 157−169.
- Prokunin A.N. On a paradox in the motion of a rigid particle along a wall in a fluid /,/ Fluid. Dynamics. 2003. V. 38. P. 443−457.
- Prokunin A.N. Microcavita, tion in the slow motion of a solid spherical particle along a wall in a fluid ,/ / Fluid. Dynamics. 2004. V. 39. P. 771−778.
- Reynolds O. On the theory of lubrication and its aplication to Mr. Beauchamp Tower’s experiments, including an experimental determination of the viscosity of olive oil // Philos. Trans, of the Royal. Soc. 1886. V. I.
- Shanks D. Nonlinear transformations of divergent and slowly convergent sequences // J. Math. Phys. 1955. V. 34. P. 1−42.
- Shcbalov A.N. Unsteady motion of a body under a solid wall or free surface // Fluid. Dynamics. 1967. V. 2. P. 76−78.
- Small R.D., Weihs u. Axisymmetric potential flow over two spheres in contact // J. Appl. Mecli. 1975. V. 42. P. 763−765.
- Sommerfeld A. Zur hydrodynamischen Theorie der Schmiermittelrcibung // Zeitschrift fur Mathematik und Physik. 1904. V. 50. P. 97−155.
- Stokes G.G. On some cases of fluid motion // Trans. Cambridge. Philos. Soc. 1843. V. 8. P. 105−137.
- Thompson W., Tait P.G. Treatise on Natural Philosophy // Cambridge: University Press, 1867, 500 p.
- Tsuji Y., Morikawa Y. Mizn. no O. Experimental measurements of the Magnus force on a rotating sphere at low Reynolds numbers // J. Fluid. Eng. 1985. V. 107. P. 484−488.
- Wak.aba L., Balaehandar S. On the added mass force at finite Reynolds and acceleration numbers // Theor. Comp. Fl. Dyn. 2007. V. 21. P. 147−153.
- Wang Q.X. Interaction of two circular cylinders in inviscid fluid // Phys. Fluids. 2004. V. 16. P. 4412−4425.
- Weber /?.. Hurea. u J. Ideal fluid flow past obstacles in an arbitrary channel: comparison of numerical and experimental results // J. Fluid. Mech. 2001. V. 447. P. 129−148.
- Weiss D. Small R.D. An exact solution of themotion of two adjacent spheres in axisynmietric potential flow // Isr. J. Techn. 1975. V. 13. P. 1−6.
- Kharlamov А.А., Ската Z., Vlasak P. Hydraulic formulae for the added masses of an impermeable sphere moving near a plane wall //J. Eng. Math. 2007. V. 62. P. 161−172.
- Харламов А.А. Присоединенная масса сферы, двигающейся и идеальной несжимаемой жидкости вблизи стены // Тезисы XLII Всероссийской конференции по проблемам математики, информатики, физики и химии. Физические секции. 21−25 апреля 2008. Изд. РУДН. С. 45.
- Kharlamov A.A., Chara Z., Vlasak P. Kinetic energy of ideal incompressible fluid flowing past two equal spheres // Сборник трудов XXI Международной научной конференции Математические Методы в Технике и Технологиях ММТТ-21. Том 3. 27−30 мая 2008. С. 6−9.
- Kharlamov A.A., Chara Z., Vlasak P. Energy of inviscid incompressible fluid flowing past two equal spheres // Acta. Technica. 2009. V. 54. P. 35−47.
- Харламов А.А. О возможности моделирования поперечных автоколебаний свободного кругового цилиндра сильно загромождающего поток в плоском канале // Вестн. МГУ. Мат. Мех. 2010. № 3. С. 60−63.
- Kharlamov A.A. On a generalized images method for calculation of inviscid potential flow past several arbitrary moving cylinders // Book of Abstracts. Colloquium Fluid Dynamics. 19−21 октября 2011.
- Харламов А.А. Коэффициенты присоединенных масс кругового цилиндра, движущегося в идеальной жидкости между параллельными стенками // ПММ. 2012. № 76. С. 140−146.
- Харламов А.А. Моделирование поперечных автоколебаний кругового цилиндра, обтекаемого несжимаемой жидкостью в плоском канале при наличии циркуляции // ПМТФ. 2012. № 53. С. 1−6.
- Kharlamov A.A., Filip P. Generalisation of the images method for calculation of inviscid potential flow past several arbitrarily moving parallel circular cylinders //J. Eng. Math., online first, DOI 10.1007/sl0665−012−9532−6