物体在无黏性流场中的非定常动力学
作者单位：上海交通大学船建学院工程力学系
会议名称：《第八届全国流体力学学术会议》
会议日期：2014年
学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）]
基 金：国家自然科学基金项目(11372186) 博士点基金项目(20130073110059)资助
关 键 词：多物体流-固系统 水动力相互作用 非定常问题 复杂流动 非定常描述
摘 要：着重介绍Hamilton流-固系统的动力学过程具有的特性。提出了求解一类流体Hilbert问题的构造方法(连续补函数和广义Fibonacci排序)以便构造N个圆平动时的速度势。速度势由N个调和奇点表示,由此得出了N个圆平动的动力学方程组,从而探讨N个物体在水动力完全耦合下的非定常动力学行为。为了研究NNN个物体在水动力完全耦合下的动力学,介绍在Hamilton流-固系统中Lagrange能量框架和动量框架在刻画物体动力学问题上的等价性。提出了两种空间微分等价性。两种框架的等价性意味着每个物体上的水动力和力矩包含了所有N个物体平动和转动加速度的贡献。传统的隔离体方法也不适用,这是刚体力学所没有的,说明了Hamilton流-固系统的特殊性。等价关系的证明可以看出,流体的动能表达式可以认作为是名义上的,它反映了物体在水动力相互作用下的局部乎衡。此外,证明了流体中的非对称物体存在着附加的质量矩,它使得角速度可以影响流-固系统的线动量,也可以使得线速度影响流-固系统的角动量。