Fluid flow lifting a body from a solid surface
Fluid flow lifting a body from a solid surface
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流体流动将物体从固体表面升起
DOI：
10.1098/rspa.2018.0286
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Balta S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Balta S
如果身体静止在水平的地面上，突然水平流动的液体被施加，身体要么停留在地面上(摇摆、滚动、滑动或旋转)，要么被冲动地抬起。这种升空之后是返回地面，或者从继续离开地面的意义上说是飞行离开。在飞行器有效地从移动的地面升空时，会出现相关的现象。目前的调查寻求相当精确的机械条件，在这种条件下，对于一个薄的物体，或者更一般地，对于一个物体和地面之间的任何细小的流体缝隙，都会发生升空和随后的返回或飞离。非线性流固相互作用是指物体和周围流体的运动相互影响。给出了起飞的小时间分析和数值研究，然后是大时间的分析，给出了任何形状物体的起飞的临界流速。探讨了地面效应的变化，从起飞时的主导作用到飞离时的减弱，并结合相关应用进行了探讨。
If a body is at rest on horizontal ground and a sudden horizontal flow of fluid is applied, the body either remains on the ground (rocking, rolling, sliding or spinning) or is lifted off impulsively. This lift-off is followed by a return to the ground or by a fly-away in the sense of continued departure from the ground. Related phenomena arise in the lift-off of an air vehicle from, effectively, moving ground. The present investigation seeks fairly precise mechanistic conditions under which lift-off and subsequent return or fly-away occur for a thin body or more generally for any thin gap of fluid between a body and the ground. Nonlinear fluid–solid interaction takes place in which the motion of the body and the surrounding fluid affect each other. Small-time analysis on lift-off and a numerical study are presented, followed by large-time analysis showing a critical flow speed for fly-away for any shape of the body. The changes in ground effect, from being dominant during lift-off to diminishing in fly-away, are explored together with relevant applications.
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