парадокс Стокса


В науке о потоке жидкости парадокс Стокса - это явление, согласно которому не может быть ползучего потока жидкости вокруг диска в двух измерениях; или, что то же самое, факт отсутствия нетривиального стационарного решения для уравнений Стокса вокруг бесконечно длинного цилиндра. Это противоположно трехмерному случаю, где метод Стокса обеспечивает решение проблемы обтекания сферы. [1] [2]

Вектор скорости жидкости можно записать в терминах функции тока как

Функция тока в задаче потока Стокса удовлетворяет бигармоническому уравнению . [3] Рассматривая -плоскость как комплексную плоскость , проблема может быть решена с использованием методов комплексного анализа . В этом подходе либо действительная , либо мнимая часть

Здесь , где – мнимая единица, – голоморфные функции вне круга. Мы возьмем действительную часть без ограничения общности . Теперь вводится функция , определяемая . можно записать как , или (используя производные Виртингера ). Это рассчитывается равным

Без ограничения общности диск можно считать единичным кругом , состоящим из всех комплексных чисел z с абсолютной величиной, меньшей или равной 1.

когда , [1] [5] и представив функции в виде рядов Лорана : [6]