Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследуются дисперсионные характеристики гироскопических волн в слое несжимаемой жидкости в полости быстровращающегося цилиндра. Показано, что в слое вязкой несжимаемой жидкости инерционная волна может быть представлена в виде суммы шести винтовых гармоник. Исследовано влияние вязкости жидкости и отношения частоты волны к угловой скорости вращения цилиндра на действительную и мнимую части волнового числа.

Исследуется тепловая конвекция в неоднородной среде, состоящей из жидкости и твердой примеси, в условиях вибраций конечной частоты. В рамках обобщенного приближения Буссинеска выводятся уравнения конвекции и рассматривается задача об устойчивости горизонтального слоя по отношению к бесконечно малым возмущениям при вертикальных вибрациях.

На основе точного спектрального представления “быстрой” части корреляций давление — скорости деформаций проведен анализ полуэмпирических аппроксимаций, используемых для этих корреляций, в рамках моделей турбулентности второго поколения. Получены простые неравенства, связывающие значения модельных констант, параметров средней скорости и инвариантов тензора Рейнольдса. В отличие от условий реализуемости для некоторых типов течений эти неравенства позволяют осуществить проверку указанных аппроксимаций до решения дифференциальных уравнений. При этом показано, что некоторые модели нельзя считать достаточно точными для описания течений с высокой степенью анизотропии. В частности, в значительной части физически допустимой области параметров нарушается условие неотрицательной определенности спектральной матрицы. Границы этой области рассчитаны для случаев безвихревого трехмерного и произвольного двумерного искажения турбулентности в каналах. Для значений модельных констант получены простые ограничения, использование которых позволяет избежать указанных нарушений.

Представлены экспериментальные данные по исследованию устойчивости трехмерного сверхзвукового пограничного слоя на скользящем крыле. Эксперименты выполнены на модели скользящего крыла, имеющего чечевицеобразный профиль, с углом скольжения передней кромки 40° при нулевом угле атаки. Для ламинаризации сверхзвукового пограничного слоя на скользящем крыле использовалась распределенная шероховатость. Впервые проведено исследование взаимодействия бегущих и стационарных возмущений. Выявлены некоторые особенности этого взаимодействия. Показано, что основной причиной возникновения турбулентности в сверхзвуковом пограничном слое на скользящем крыле является вторичная неустойчивость поперечного течения.

Рассматривается стационарное распространение границы паровой каверны в слое метастабильной жидкости вдоль поверхности нагревателя. Температура и скорость распространения межфазной поверхности определяются из уравнений баланса массы, импульса, энергии в окрестности лобовой точки паровой каверны и условия устойчивости стационарного движения межфазной поверхности. Показано, что решение этих уравнений существует только в том случае, если перегрев больше порогового значения. Расчетная скорость движения межфазной границы, а также пороговое значение температуры удовлетворительно согласуются с имеющимися экспериментальными данными для различных жидкостей в широких диапазонах давления насыщения и температуры перегретой жидкости.

Рассматривается осесимметричная задача о вытеснении пластовых флюидов фильтратом бурового раствора при бурении скважин с учетом образования глинистой корки. Анализируется распределение и изменение основных параметров процесса: объема фильтрата, толщины глинистой корки, нефтенасыщенности, давления. Определяется расположение фронтов водонасыщенности и концентрации солей. Полученные результаты сопоставляются с результатами геофизических исследований, выполненных при бурении вертикальных скважин.

В рамках двухфазной модели Иорданского—Когарко—ван Вингаардена в одномерной постановке численно исследована динамика формирования кавитационных зон в жидкости при отражении ударного импульса от свободной поверхности. Показано, что формирование вблизи свободной поверхности системы кавитационных зон (кластеров) с динамически возрастающей объемной концентрацией газовой фазы обусловлено осцилляциями структуры профиля волны разрежения. Быстрая релаксация растягивающих напряжений в зоне кавитации завершается формированием квазистационарного поля массовых скоростей, что обеспечивает практически неограниченный рост кавитационных пузырьков в приповерхностных кластерах и объясняет возникновение “откольных” слоев, наблюдаемых в эксперименте.

Рассмотрена полуэмпирическая двумерная модель турбулентности второго порядка в приближении дальнего турбулентного следа. Искомыми величинами являются дефект скорости, турбулентная кинетическая энергия, диссипация энергии и напряжение Рейнольдса. Найдена полная группа преобразований, допускаемая этой моделью. Построены автомодельные решения, удовлетворяющие естественным краевым условиям. Полученные решения согласуются с экспериментальными данными.

Методом прямого численного моделирования получены индикатрисы рассеяния несферических частиц при их отскоке от гладкой и шероховатой поверхностей. Рассматривались частицы, имеющие форму эллипсоидов вращения, прямоугольных призм и призм со срезанными вершинами. Шероховатость поверхности задавалась в виде двумерного профиля, рассеивающие характеристики которого близки к рассеивающим характеристикам для реальной шероховатости, возникающей в результате абразивной эрозии поверхности, обтекаемой высокоскоростным потоком газовзвеси. Ударное взаимодействие отдельной частицы с поверхностью рассматривалось в трехмерной постановке. Установлено, что индикатрисы рассеяния отраженных частиц существенно зависят от их формы при отскоке от гладкой поверхности и практически не зависят от нее при отскоке от шероховатой поверхности.

Изучено течение тонкой пленки вязкой жидкости, стекающей по вертикальной стенке в поле силы тяжести. Значения температур на твердой стенке и свободной поверхности постоянны. Коэффициенты вязкости и температуропроводности являются функциями температуры. Для малых расходов в длинноволновом приближении получено уравнение, описывающее эволюцию возмущений поверхности.