留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

弱粘性流体中垂直激励表面波的阻尼效应

菅永军 鄂学全 张杰

菅永军, 鄂学全, 张杰. 弱粘性流体中垂直激励表面波的阻尼效应[J]. 应用数学和力学, 2006, 27(3): 372-378.
引用本文: 菅永军, 鄂学全, 张杰. 弱粘性流体中垂直激励表面波的阻尼效应[J]. 应用数学和力学, 2006, 27(3): 372-378.
JIAN Yong-jun, E Xue-quan, ZHANG Jie. Damping of Vertically Excited Surface Wave in a Weakly Viscous Fluid[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 2006, 27(3): 372-378.
Citation: JIAN Yong-jun, E Xue-quan, ZHANG Jie. Damping of Vertically Excited Surface Wave in a Weakly Viscous Fluid[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 2006, 27(3): 372-378.

弱粘性流体中垂直激励表面波的阻尼效应

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(19772063;19772068)
详细信息
    作者简介:

    菅永军(1974- ),男,内蒙古巴彦淖尔市人,博士(联系人.Tel:+86-532-87105680;Fax:+86-532-88897094;E-mail:jianyongjun@yahoo.com.cn).

  • 中图分类号: O353.2

Damping of Vertically Excited Surface Wave in a Weakly Viscous Fluid

  • 摘要: 在竖直振动的圆柱形容器中,将Navier-Stokes方程线性化,利用两时间尺度奇异摄动展开法研究了弱粘性流体的单一自由面驻波运动.整个流场被分为外部势流区和内部边界层区两部分,对两部分区域分别求解,得到包含阻尼项和外驱动影响的线性振幅方程.利用稳定性分析,得到形成稳定表面波的条件,给出了临界曲线.此外,还获得了阻尼系数的解析表达式.最后,将线性阻尼加到理想流体条件下所得到的色散关系中对其进行修正,理论结果证明修正后的驱动频率更加接近实验的结果.通过计算发现,当驱动的频率较低时,流体的粘性对表面波模式选择有重要影响,而表面张力的影响不明显;但当驱动频率较高时,流体的表面张力起主要作用,而流体的粘性影响甚小.
  • [1] E Xue-quan,GAO Yu-xin.Ordered and chaotic modes of surface wave patterns in a vertically oscillating fluid[J].Communications in Nonlinear Sciences & Numerical Simulation,1996,1(2):1—6.
    [2] E Xue-quan,GAO Yu-xin.Visualization of surface wave patterns of a fluid in vertical vibration[A].In:Proceedings of the Fourth Asian Symposium on Visualization[C].Beijing:International Academic Publishers,1996,653—658.
    [3] 高宇欣,鄂学全.微幅振荡流体表面波图谱显示方法[J].实验力学,1998,13(3):326—333.
    [4] 菅永军,鄂学全,柏威.参数激励圆柱形容器中的非线性Faraday波[J].应用数学和力学,2003,24(10):1057—1068.
    [5] 菅永军,鄂学全.垂直激励圆柱形容器中的表面波结构[J].水动力学研究与进展,2003,18(2):135—147.
    [6] 菅永军,鄂学全,张杰.圆柱形容器中竖直激励表面波的毛细影响[J].应用数学和力学,2006,27(2):204—210.
    [7] 菅永军,鄂学全.刚性充液容器内竖直激励表面波研究进展[J].力学进展,2004,34(1):61—76.
    [8] Hill D F. The Faraday resonance of interfacial waves in weakly viscous fluids[J].Physics of Fluids,2002,14(1):158—169. doi: 10.1063/1.1425846
    [9] Henderson D M. Effects of surfactants on Faraday-wave dynamics[J].Journal of Fluid Mechanics,1998,365(12):89—107. doi: 10.1017/S0022112098001086
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2333
  • HTML全文浏览量:  70
  • PDF下载量:  411
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2004-06-09
  • 修回日期:  2005-10-16
  • 刊出日期:  2006-03-15

目录

    /

    返回文章
    返回