Observaciones sobre Stokeslets Regularizados en la Teoría del Cuerpo Esbelto
Autores: Ohm, Laurel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Observaciones sobre Stokeslets Regularizados en la Teoría del Cuerpo Esbelto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Stokeslets regularizados
Teoría del cuerpo esbelto
Aproximación SBT
Parámetro de regularización
Límites Linfinity
Velocidad
Discrepancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Observamos el uso de Stokeslets regularizados en la aproximación de la teoría del cuerpo delgado (SBT) del flujo de Stokes alrededor de una fibra delgada de radio >0. Denotando el parámetro de regularización por , consideramos SBT regularizado basado en el Stokeslet regularizado más común más una corrección de doblete regularizado. Dada una suficiente suavidad de los datos de fuerza a lo largo del filamento, derivamos límites Linfinity para la diferencia entre SBT regularizado y su contraparte clásica en términos de , , y los datos de fuerza. Mostramos que las expresiones regularizadas y clásicas para la velocidad del filamento en sí difieren por un término proporcional a log(/); en particular, = es necesario para evitar una discrepancia O(1) entre las teorías. Sin embargo, el flujo en la superficie de la fibra difiere por una expresión proporcional a log(1+2/2), y cualquier elección de proporcional resultará en una discrepancia O(1) a medida que 0. En consecuencia, el flujo alrededor de una fibra delgada debido a SBT regularizado no converge a la solución de la PDE bien planteada del cuerpo delgado que se sabe que aproxima SBT clásica. La numérica verifica esta discrepancia O(1) pero también indica que la diferencia puede tener poco impacto en la práctica.
Descripción
Observamos el uso de Stokeslets regularizados en la aproximación de la teoría del cuerpo delgado (SBT) del flujo de Stokes alrededor de una fibra delgada de radio >0. Denotando el parámetro de regularización por , consideramos SBT regularizado basado en el Stokeslet regularizado más común más una corrección de doblete regularizado. Dada una suficiente suavidad de los datos de fuerza a lo largo del filamento, derivamos límites Linfinity para la diferencia entre SBT regularizado y su contraparte clásica en términos de , , y los datos de fuerza. Mostramos que las expresiones regularizadas y clásicas para la velocidad del filamento en sí difieren por un término proporcional a log(/); en particular, = es necesario para evitar una discrepancia O(1) entre las teorías. Sin embargo, el flujo en la superficie de la fibra difiere por una expresión proporcional a log(1+2/2), y cualquier elección de proporcional resultará en una discrepancia O(1) a medida que 0. En consecuencia, el flujo alrededor de una fibra delgada debido a SBT regularizado no converge a la solución de la PDE bien planteada del cuerpo delgado que se sabe que aproxima SBT clásica. La numérica verifica esta discrepancia O(1) pero también indica que la diferencia puede tener poco impacto en la práctica.