С.П. Киселев, В.П. Киселев, В.Н. Зайковский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия kiselev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: перерасширенная сверхзвуковая струя, преграда, автоколебания, ударная волна
Страницы: 21-28
Представлены результаты численного решения задачи о натекании сверхзвуковой перерасширенной струи на преграду. Выявлен массорасходный механизм автоколебаний, состоящий в периодической смене режима втекания и режима вытекания газа из области отрыва в струю, обтекающую эту область. Показано, что ударно-волновая структура натекающей сверхзвуковой струи оказывает существенное влияние на амплитуду автоколебаний.
Ю.В. Пивоваров
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия pivov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: регуляризация, неньютоновская жидкость, конформное отображение, уравнения Стокса, вихрь, функция тока
Страницы: 29-44
Проведено математическое моделирование наблюдаемого в эксперименте процесса сближения двух одинаковых масляных капель, находящихся в равноплотном спиртово-водном растворе (матрице) и движущихся циклически в режиме покой - разгон - торможение с временем цикла порядка 0,01 с. Нарушение баланса сил на границах капель в состоянии покоя обусловлено тем, что касательные напряжения на них не могут превышать предел текучести матрицы, при этом нормальные напряжения определяются из решения задачи теории упругости, поскольку межмолекулярные связи в покоящейся матрице делают ее подобной твердому телу. Проведено сравнение результатов расчета и эксперимента и отмечено, что они хорошо согласуются.
Исследуется осредненная подъемная сила, действующая на цилиндрическое тело вблизи границы полости с жидкостью, совершающей поступательные колебания. В экспериментах варьируются вязкость жидкости, размер и относительная плотность тела, параметры вибраций. Методом динамического подвеса тела в поле силы тяжести измерена подъемная сила, в случае когда тело совершает инерционные колебания, не касаясь стенок. Установлено, что вибрации генерируют силу отталкивания, удерживающую "тяжелое" тело над дном полости, а "легкое" - на некотором расстоянии от верхней стенки. Показано, что влияние силы отталкивания проявляется на расстоянии, сравнимом с толщиной слоя Стокса, и возрастает по мере приближения к стенке. Приведено описание механизма генерации подъемной силы. Показано, что в случае больших безразмерных частот экспериментальные и теоретические результаты согласуются.
Решена задача о точечных и линейных ламинарных тепловых факелах при естественной конвекции. С использованием степенных рядов получены рекуррентные соотношения, которые вместе с начальными условиями представляют собой решения уравнений пограничного слоя в замкнутом виде для любого числа Прандтля, существующие в области сходимости рядов. Начальные условия определяются максимальными значениями температуры и скорости. Эти значения, а также значение радиуса сходимости ряда получены численно при различных числах Прандтля, предложены функции их наилучшего приближения. Проведено сравнение полученных решений с известными решениями в замкнутом виде, подтвердившее справедливость предложенного подхода. Установлено, что область применимости уравнений не распространяется на бесконечность, однако проведенные тесты показывают, что при использовании преобразования Эйлера область сходимости может быть расширена. В случае точечных источников тепла показано, что для всех чисел Прандтля ближайшая к нулю особая точка находится в комплексной плоскости и, следовательно, решение в ней не имеет физического смысла.
Х. А. Аттия1, М. А. М. Абдин2, М. Т. М. М. Эльбарави1 1Университет г. Эль-Файюм, 63514 Эль-Файюм, Египет ah1113@yahoo.com 2Каирский университет, 12211 Каир, Египет mostafa_a_m_abdeen@hotmail.com
Ключевые слова: течение в круглой трубе, неньютоновская жидкость, нестационарное состояние, проводящая жидкость, ионное скольжение, ток Холла
Страницы: 78-85
Исследуется стационарное магнитогидродинамическое течение в круглой трубе запыленной несжимаемой электрически проводящей жидкости Олдройда, определяемой восьмью константами, с учетом ионного скольжения. При этом в осевом направлении приложен постоянный градиент давления, в поперечном — однородное внешнее магнитное поле. Для управляющих нелинейных уравнений импульса с использованием метода конечных разностей получено численное решение. Описывается влияние ионного скольжения, характеристик неньютоновских жидкостей и вязкости твердой фазы на скорость, объемные расходы и коэффициенты поверхностного трения жидкой и твердой фаз.
А.В. Болеста1,2, В.М. Фомин1,2 1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия bolesta@itam.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия fomin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: молекулярная динамика, поликристалл, медь, одноосная деформация, ударная волна, фазовый переход
Страницы: 86-99
Предложен подход, позволяющий моделировать методом молекулярной динамики образование поликристаллических материалов из расплава при его охлаждении. Получены атомные конфигурации меди, соответствующие поликристаллам со средним размером зерна от 2 до 16 нм. Выполнено молекулярно-динамическое исследование изотермического одноосного растяжения и сжатия полученных поликристаллов. Показано, что при среднем размере зерна в нанокристаллической меди менее 10 нм с его уменьшением модуль Юнга и предел текучести уменьшаются. Построены ударные адиабаты для поликристаллической меди. Показано, что для материала с размером зерна, приближенно равным 2 нм, температура за фронтом ударной волны на 10 % выше, чем в поликристалле с размером зерна более 10 нм. В расчетах по молекулярно-динамической модели обнаружено присутствие меди с объемно центрированной кубической решеткой за фронтом ударной волны с давлением от 100 до 200 ГПа.
А.Г. Петров1, И.И. Потапов2 1Институт проблем механики РАН им. А. Ю. Ишлинского, 119526 Москва, Россия petrov@ipmnet.ru 2Вычислительный центр ДВО РАН, 680000 Хабаровск, Россия potapovii@rambler.ru
Ключевые слова: русловые процессы, расход наносов, придонный слой, донные волны, устойчивость русел
Страницы: 100-105
Показано, что расход переносимых наносов однозначно определяется нормальными и касательными придонными напряжениями, а также уклоном донной поверхности. Аналитически получена зависимость удельного массового расхода переносимых наносов над неровным размываемым дном от трех указанных характеристик. В рамках двухскоростной модели выведена формула расхода переносимых наносов, обобщающая ряд известных формул переноса наносов.
В.И. Пеньковский1, Н.К. Корсакова1, Г.В. Нестерова2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия penkov@hydro.nsc.ru 2Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия NesterovaGV@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: зона проникновения, фильтрация несмешивающихся жидкостей, тепловой фронт, удельное электрическое сопротивление
Страницы: 106-114
С учетом высокой скорости теплообмена между флюидами и скелетом породы построена математическая модель процесса осесимметричного распределения фаз в зоне проникновения фильтрата водных глинистых растворов в продуктивный пласт, поровое пространство которого может содержать одновременно три несмешивающихся флюида: нефть, газ и природную воду. Показано, что удельное электрическое сопротивление зоны проникновения зависит не только от ее насыщенности флюидами и концентрации солей в водной фазе, но и от температуры фильтрата. Также показано, что на тепловом фронте образуется скачок насыщенности пласта нефтью.
А.А. Бочкарев†, В.И. Полякова
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия aboch@ngs.ru
Ключевые слова: модель сорбции Ленгмюра, сорбция водяного пара, эмиссия димеров, многослойная адсорбция, конденсация, пленочное кипение
Страницы: 115-125
С использованием энергии связи молекул воды упрощенным методом Монте–Карло вычислена скорость эмиссии димеров воды со свободной поверхности и с твердой смачиваемой поверхности в различных случаях. Значение энергии взаимосвязи молекул воды, полученное численно из условий равновесия свободной поверхности воды с паром в диапазоне температур 298÷438 K, соответствует координационному числу для жидкой фазы воды, равному 4,956, и близко к справочному значению. Результаты расчетов показали, что при увеличении температуры воды свободная поверхность воды и смачиваемые твердые поверхности становятся источниками свободных димеров воды. При температуре, равной 438 K, доля димеров в общем потоке молекул воды от ее поверхности достигает 1 %. Установлено, что в режиме пленочного кипения с уменьшением степени насыщения пара скорость эмиссии димеров уменьшается. Указаны два механизма эмиссии.
Е.Б. Сибиряков
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия sibiryakoveb@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: метод граничных интегральных уравнений теории упругости, кавернозная среда, микроструктура, структура порового пространства, контрастные среды, блочные среды
Страницы: 126-134
С использованием метода граничных интегральных уравнений построена зависимость эффективных параметров микронеоднородных сред от частоты и структуры порового пространства. Впервые для решения динамических трехмерных упругих задач в многосвязных областях в случае стационарных колебаний применен метод потенциала. Показано, что в случае, если длина волны соответствует конечному числу блоков, эффективные упругие модули уменьшаются.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
