Darwinův drift - Darwin drift

Darwinův drift - na konci animace - podle průchodu tuhé koule, podle potenciální tok teorie. Tmavě modrá čára je a Časová osa: řada tekuté balíčky následoval v čase a deformován průchodem koule. Časová osa prochází osou symetrie toku. Oranžové tečky jsou drifteri spojení a cesta, tj. cesta, kterou jednotlivé parcely tekutiny následují, když koule prochází kolem.
Pamatujte, že tekutinové balíčky se mohou také pohybovat nahoru během průchodu těla.
Větší verzi této animace najdete tady (15 MB), zobrazující např. zefektivňuje.

v dynamika tekutin, Darwinův drift odkazuje na jev, který a tekutý balík je trvale přemístěn po průchodu těla tekutinou - tekutina je v klidu daleko od těla.

Zvažte a letadlo balíků tekutin kolmo ke směru tělesné konstanty rychlostní vektor, daleko před průchodem těla. Během průchodu těla se tekutinové balíčky pohybují podle jejich Lagrangeův pohyb. Daleko po průchodu těla jsou tekutinové balíčky trvale přemístěny. Objem mezi počáteční rovinou balíků tekutin a povrchem skládajícím se z pozic balíků dlouho po průchodu tělem se nazývá Objem driftu Darwin.

Tento fenomén je pojmenován po Siru Charles Galton Darwin, který v roce 1953 dokázal, že objem driftu se s tekutinou znásobil hustota rovná se přidaná hmota z těla,[1] - známý jako Darwinova věta.[2][3]

Jak ukazují Eames a McIntyre v roce 1999, Darwinův drift (průchodem těla tekutinou jinak v klidu) a Stokesův drift (v pohybu tekutiny spojeném s povrchové vlny ) jsou úzce spjaty.[4]

Poznámky

Darwinův drift (A, B & C) a částicové patliny (D, E & F), jak je odvozeno z Měření PIV na průchodu dvojice víry. Tento obrázek je z Dabiri (2005), obrázek 6.
  1. ^ Darwin (1953)
  2. ^ Yih (1985, 1997 )
  3. ^ Camassa a kol. (2008)
  4. ^ Eames & McIntyre (1999)

Reference

  • Benjamin, T. Brooke (1986). Msgstr "Poznámka k přidané hmotnosti a posunu". Journal of Fluid Mechanics. 169: 251–256. Bibcode:1986JFM ... 169..251B. doi:10.1017 / S0022112086000617.
  • Camassa, R .; McLaughlin, R.M .; Moore, M.N.J .; Vaidya, A. (2008). "Brachistochrones v potenciálním toku a spojení s Darwinovou větou". Fyzikální písmena A. 372 (45): 6742–6749. Bibcode:2008PhLA..372.6742C. doi:10.1016 / j.physleta.2008.06.093.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
  • Dabiri, J.O. (2005). "O odhadu plaveckých a létajících sil z měření probuzení". Journal of Experimental Biology. 208 (18): 3519–3532. CiteSeerX  10.1.1.396.5306. doi:10.1242 / jeb.01813. PMID  16155224.
  • Darwin, Charles (1953). "Poznámka k hydrodynamice". Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 49 (2): 342–354. Bibcode:1953PCPS ... 49..342D. doi:10.1017 / S0305004100028449.
  • Eames, I .; McIntyre, M.E. (1999). "Na spojení mezi Stokesovým driftem a Darwinovým driftem". Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 126 (1): 171–174. Bibcode:1999MPCPS.126..171E. CiteSeerX  10.1.1.205.7355. doi:10.1017 / S0305004198003223.
  • Eames, I .; Belcher, S.E .; Hunt, J.C.R. (1994). „Drift, částečný drift a Darwinův návrh“ (PDF). Journal of Fluid Mechanics. 275: 201–223. Bibcode:1994JFM ... 275..201E. doi:10.1017 / S0022112094002338.
  • Falkovich, G. (2011). „§1.3.4 Kvazi-hybnost a indukovaná hmotnost“. Fluid Mechanics (Krátký kurz pro fyziky). Cambridge University Press. ISBN  978-1-107-00575-4.
  • Yih, Chia-Shun (1985). „Nové derivace Darwinovy ​​věty“. Journal of Fluid Mechanics. 152: 163–172. Bibcode:1985JFM ... 152..163Y. doi:10.1017 / S0022112085000623.
  • Yih, Chia-Shun (1997). „Vývoj darwinovského driftu“. Journal of Fluid Mechanics. 347 (1): 1–11. Bibcode:1997JFM ... 347 .... 1R. doi:10.1017 / S002211209700654X.