(علمی - پژوهشی)

مطالعه تحلیلی جریان پتانسیل دو بعدی در مجاورت سطح آزاد در مقاله حاضر مورد توجه قرار گرفته است. این مقوله یکی از مباحث بنیادی در هیدرودینامیک کاربردی است و در حال حاضر روش های متنوعی برای حل این قبیل مسائل در حال توسعه است.  مشاهدات تجربی امواج دریا در مقیاس بزرگ و یا مشاهدات آزمایشگاهی در کانالهای باز بیانگر شکل گیری پدیده های پیچیده ای در پایین دست جریان می باشد. همچنین در پایین دست جریان اجسام شناور و یا غوطه ور، نوسانات سطح آزاد بصورت امواج سطحی ظاهر می شود که بیانگر انتقال انرژی از طرف جسم متحرک به سیال است که به عنوان درگ موج شناخته می شود. با توجه به مکانیزمهای بسیار پیچیده شکل‌گیری امواج سطحی و انتقال آن، تشریح پدیده درگ موج در اجسام غوطه ور و شناور یکی از مباحث پیچیده در تئوری هیدرودینامیک محسوب می شود. در مقاله حاضر سعی براین است گامی در جهت شناخت دقیق تر پدیده های هیدرودینامیکی مجاور سطح آزاد با مطالعه بنیادی قانونمندی های حاکم بر پدیده ها برداشته شود. نتایج تحلیلی بدست آمده این امکان را فراهم می کند که بتوان شکل گیری امواج سطحی و پدیده درگ موج را تفسیر نمود. جریان حول استوانه غوطه ور بعنوان یک مسئله مدل انتخاب شده است که نتایج و روش ارائه شده قابل تعمیم به کلیه مسائل دو بعدی می باشد. همچنین بر اساس این روش، می توان روشهای متداول جهت حل جریان پتانسیل در محیط بیکران را به محیط های محدود به سطح آزاد گسترش داد.