Long-wavelength equations of motion for thin double vorticity layers
Long-wavelength equations of motion for thin double vorticity layers
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薄双涡层的长波长运动方程
DOI：
10.1017/jfm.2022.342
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发表时间：
2022
影响因子：
3.7
通讯作者：
Pullin, D.I.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Baker, Gregory;Chang, Ching;Llewellyn Smith, Stefan G.;Pullin, D.I.
我们认为，在两个空间维度的双涡层的时间演化组成的两个连续的，无限的物质流体带，每个均匀的，但一般不同的涡度，嵌入在一个无限的，无旋的，无粘不可压缩流体。潜在的应用是尾流动力学形成的两个边界层分离的分离板。构造薄层近似，其中垂直于共同中心曲线测量的每个层厚度与中心曲线的局部曲率半径相比是小的。对充分描述双层动力学的轮廓动力学三曲线方程在小厚度参数下进行了展开。在首阶，得到封闭的非线性初值演化方程，该方程描述了中心曲线的运动以及各层厚度的时间和空间变化。在层涡度相等的特殊情况下，这些方程简化为摩尔的单层方程（Stud. Appl. Math.，第58卷，1978年，第100页。119-140）。分析的线性稳定性的一阶方程的小振幅扰动时，Kelvin-Helmholtz不稳定性的远场流体速度在两侧的双层是不相等的。相等的速度定义了一个无环流的双涡层，对于该双涡层，使用拉普拉斯变换的初值问题的解在变换空间中揭示了一个双极点，导致一般的线性代数增长，但是有一类有趣的初始条件没有线性增长。这被证明是同意与长波长限制的完全线性化，三曲线稳定性方程。
We consider the time evolution in two spatial dimensions of a double vorticity layer consisting of two contiguous, infinite material fluid strips, each with uniform but generally differing vorticity, embedded in an otherwise infinite, irrotational, inviscid incompressible fluid. The potential application is to the wake dynamics formed by two boundary layers separating from a splitter plate. A thin-layer approximation is constructed where each layer thickness, measured normal to the common centre curve, is small in comparison with the local radius of curvature of the centre curve. The three-curve equations of contour dynamics that fully describe the double-layer dynamics are expanded in the small thickness parameter. At leading order, closed nonlinear initial-value evolution equations are obtained that describe the motion of the centre curve together with the time and spatial variation of each layer thickness. In the special case where the layer vorticities are equal, these equations reduce to the single-layer equation of Moore (Stud. Appl. Math., vol. 58, 1978, pp. 119–140). Analysis of the linear stability of the first-order equations to small-amplitude perturbations shows Kelvin–Helmholtz instability when the far-field fluid velocities on either side of the double layer are unequal. Equal velocities define a circulation-free double vorticity layer, for which solution of the initial-value problem using the Laplace transform reveals a double pole in transform space leading to linear algebraic growth in general, but there is a class of interesting initial conditions with no linear growth. This is shown to agree with the long-wavelength limit of the full linearized, three-curve stability equations.
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DOI：
--
发表时间：
1990
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Caflisch;S. Semmes
通讯作者：
S. Semmes
尾流的涡旋偶极子片模型
DOI：
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发表时间：
1989
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Krasny
通讯作者：
R. Krasny
影响因子：
3.7
作者：
BAKER, GR;SHELLEY, MJ
通讯作者：
SHELLEY, MJ
复合涡层和尾流的不稳定性
DOI：
--
发表时间：
1987
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Pozrikidis;J. Higdon
通讯作者：
J. Higdon
涡流片卷起的斑点方法的比较
影响因子：
3.7
作者：
G. Baker;Lan D. Pham
通讯作者：
Lan D. Pham