捕捉流体前缘的运动学和动力学
摘要：推广扩展划分面的概念以涵盖不仅局限于相或材料界面，而是涉及流体前缘的新定义。本文提供了对该数学表面的替代推导，该替代推导将划分面的概念推广到了包括涡旋片、冲击波前缘、移动接触线和重力波前缘等在内的流体前缘。在本文中，这种扩展定义的划分面被称为扩展划分超曲面 (EDH)，因为它不仅适用于表面前缘，还适用于线前缘和点前缘。该超曲面是对具有流体属性和流动参数沿着其急剧但连续变化的扩散区域的连续体近似。本文表明，通过将其在超曲面法线方向上进行积分，可以从描述扩散区域的方程导出描述 EDH 的属性和方程。这相当于将扩散区域在法线方向上缩减。因此，确保 EDH 在运动学和动力学上等效于扩散区域。通过检验各种经典问题，本文展示了 EDH 准确表示不同类型的流体和流动前缘的能力，包括静态和动态界面、冲击波前缘和涡旋片。这些例子强调了 EDH 在前缘中表示各种功能性、通量和超曲面数量之间的关系以及考虑前缘数量和相关动力学的重要性。
作者：Joseph Thalakkottor and Kamran Mohseni
论文ID：2308.10369
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-22