|
Фундаментальная и прикладная математика, 2006, том 12, выпуск 4, страницы 65–77
(Mi fpm959)
|
|
|
|
Метод Гельмгольца–Кирхгофа и граничное управление при обтекании плоским потоком
А. С. Демидов Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Аннотация:
Как описать вихревые особенности за обтекаемым препятствием $S$, их зависимость, а потому и зависимость функционалов течения (таких, например, как сила сопротивления) от параметров, определяющих границу $\partial S$ препятствия и/или характеристики течения на $\partial S$? Предлагаемый новый подход в изучении этих вопросов для случая плоского потенциального течения несжимаемой жидкости базируется на идеях метода Гельмгольца–Кирхгофа и уравнении Эйлера $d\vec V/dt=\nabla p$ в предположении, что течение имеет точечные вихри, сосредоточенные в искомых центрах $z_k^*$, в которых потенциал $u$ скорости $\vec V=\overline{dw}/dz$ ($w=u+iv\in\mathbb C$, $z=x+iy$) имеет особенность, пропорциональную $\mathrm{arg}(z-z_k^*)$. В случае $K$-звенного полигонального препятствия и (так или иначе выбранного) числа $L$ учитываемых в расчёте точечных вихрей течение восстанавливается по так называемым характерным значениям потенциала. Будучи компонентами искомой вектор-функции
$$
\sigma\colon t\mapsto(\sigma_1(t),\ldots,\sigma_M(t))\in\mathbb R^M,
\ \ \text{где}\ \ M =M(K,L),
$$
они связаны некоторыми функциональными соотношениями (отражающими геометрические характеристики препятствия, интенсивность вихрей, частоту их срыва с препятствия и т. п.). В этих соотношениях фигурирует функция Гельмгольца–Кирхгофа $\ln(dz/dw)$, заданная на $L$-листной римановой поверхности $Q=Q(\sigma)\ni w$. Эта поверхность, а также граничные условия для функции $\ln(dz/dw)$ параметризованы функцией $\sigma$ и заданным на $\partial S$ управлением. Что же касается давления $p$, то оно определяется из интеграла Коши–Лагранжа для уравнения Эйлера.
Ключевые слова:
граничное управление, точечные вихри, уравнение Эйлера, метод Гельмгольца–Кирхгофа.
Образец цитирования:
А. С. Демидов, “Метод Гельмгольца–Кирхгофа и граничное управление при обтекании плоским потоком”, Фундамент. и прикл. матем., 12:4 (2006), 65–77; J. Math. Sci., 150:5 (2008), 2335–2343
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/fpm959 https://www.mathnet.ru/rus/fpm/v12/i4/p65
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 647 | PDF полного текста: | 224 | Список литературы: | 43 | Первая страница: | 1 |
|