在流体约束存在下的圆柱体上的斯托克斯力
摘要：关于流体对振动圆柱体施加的力的计算中，我们介绍了Stokes的方法。尽管对于球体类似的问题的计算在几本教科书中都有提及，但是对于圆柱体的情况则没有涉及。因为在1851年，Stokes进行这个计算时尚未定义修正Bessel函数，所以他无法以闭合形式表达结果，但是他给出了在两个极限情况下（$all delta$和$a gg delta$，其中$a$是圆柱体的半径，$delta$是粘性穿透深度）成立的渐近公式。闭合形式的结果是由Stuart于1963年给出的。我们重述了这个计算，并将Stokes的渐近公式与这些精确结果进行了比较。利用修正Bessel函数，我们可以计算当流体被一个半径为$b$且与圆柱体轴线共用的外部圆柱体限制时的力：我们回顾了处理这个问题的先前出版物，并给出了这个力的精确计算，也以$delta/a$的幂级数展开进行了推导，其中展开系数是圆柱体半径比$gamma= a/b$的函数。
作者：Gilles Dolfo (LCAR), Jacques Vigu''e (LCAR), Daniel Lhuillier
论文ID：2011.12000
分类：Classical Physics
分类简称：physics.class-ph
提交时间：2020-11-25