Главная – Журналы – Поиск по журналам

С использованием приближенных симметрий исследуются различные приближения к уравнению Компанейца, что позволяет учесть вклад всех членов этого уравнения, не учитываемых ранее при анализе предельных случаев.

Численно исследовано влияние внутренних источников тепла на характер течений в задаче фильтрационной конвекции, обладающей косимметрией. Рассмотрены источники тепла малой интенсивности, наличие которых приводит к нарушению косимметрии и распаду однопараметрического семейства стационарных режимов. Подтверждены теоретически предсказанные сценарии распада семейства на конечное число стационарных режимов, а также возникновение медленных периодических движений. При достаточно больших числах Рэлея установлено существование релаксационных колебаний.

Построены точные решения уравнений идеальной магнитогидродинамики, описывающие класс нестационарных движений электропроводной жидкости с постоянным полным давлением. Решения записаны в лагранжевой системе координат, произвол в выборе которой использован для параметризации магнитных силовых линий. Широкий функциональный произвол в решениях позволяет существенно варьировать картину описываемых движений жидкости. Приведен пример нестационарного течения идеальной электропроводной жидкости в цилиндрическом канале с фиксированными магнитными трубками.

Изучены стационарные двухслойные течения жидкости и газа в случае, когда на границе раздела учитывается испарение жидкости. На твердых непроницаемых границах канала выполняются условия прилипания, заданы линейное относительно продольной координаты распределение температуры и условие, определяющее концентрацию пара на верхней границе. На термокапиллярной границе раздела, остающейся недеформированной, выполняются кинематическое и динамические условия, условие для тепловых потоков с учетом массопереноса, а также условия непрерывности скорости и температуры, баланса массы и соотношение для концентрации насыщенного пара. Построено точное решение стационарной задачи при заданном расходе газа. Приведены примеры профилей скорости, характеризующие стационарные режимы течений для системы этанол - азот в условиях нормальной и пониженной гравитации. Исследуется влияние продольных градиентов температуры, заданной на границах канала, на характер течения.

В рамках линейной теории исследована устойчивость течения Куэтта колебательно-возбужденного двухатомного газа c параболическим профилем статической температуры. Для невязких возмущений, описываемых системой линеаризованных уравнений двухтемпературной газовой динамики, в явном виде получен ряд асимптотических оценок. Показано, что для неустойчивых мод выполняется первое условие (теорема) Рэлея и справедлива классификация невязких мод на четные и нечетные. Получено обобщенное условие наличия точки перегиба на профиле скорости, необходимое для развития неустойчивостей. Уточнено достаточное условие в теореме о полукруге. Выполнены численные расчеты комплексных фазовых скоростей двумерных четных и нечетных невязких мод в зависимости от числа Маха, степени возбуждения колебательных уровней энергии и характерного времени релаксации. Отмечено, что в отличие от случая свободного сдвигового слоя в задаче Куэтта с увеличением числа Маха инкремент нарастания наиболее неустойчивой моды II возрастает, стремясь к некоторому пределу, для которого получена асимптотика в форме обыкновенного дифференциального уравнения. Результаты расчетов показывают, что в рассмотренном диапазоне параметров течения четко выражен эффект уменьшения инкрементов нарастания на фоне релаксационного процесса.

Экспериментально изучен процесс синтеза алмазоподобных покрытий из высокоскоростного потока газовых смесей в режимах течения от свободномолекулярного до континуального со скоростями потока от сотен до тысяч метров в секунду при различных удельных расходах и температурах в случае активации газов на горячих поверхностях. Исследовано осаждение углеродных пленок при низком (менее 0,15 Па) и высоком (2600 Па) давлениях из смеси водорода и метана. Проведено прямое статистическое моделирование течения водорода в соответствии с условиями эксперимента с заданными температурами поверхностей и химическими превращениями на них. Установлено, что полученные при высоком давлении покрытия содержат характерные для алмаза частицы, а также необычные включения в виде призм с гексагональным сечением.

В рамках математической модели многофазных сред c системой кинетических уравнений численно исследуется процесс формирования в тяжелой кавитирующей магме зон с аномально большими значениями основных характеристик потока в волнах декомпрессии при интенсивном увеличении плотности кавитационных зародышей. Выявлены основные эффекты, приводящие к формированию аномальной зоны.

Рассмотрены осесимметричные стационарные конические и локально-конические незакрученные течения идеального (невязкого и нетеплопроводного) газа. Как и двумерные конические течения, исследуемые одномерные (осесимметричные) течения могут быть конически до– и сверхзвуковыми. Показано, что если равномерный поток коническим течением не считать, то изменение типа одномерных конических течений, за исключением стыковки двух одномерных конических течений различного типа на С⁺ –характеристике, возможно только на ударной волне. Построены C^± –характеристики и линии тока для ряда локально-конических течений и ряда известных и новых конических течений.

В приближении длинных волн рассматривается течение однородной жидкости со свободной поверхностью в поле силы тяжести. Выведены математические модели развития приповерхностного турбулентного слоя в течениях со сдвигом скорости. Построены стационарные решения задачи об эволюции слоя смешения под свободной поверхностью и о формировании поверхностной турбулентной струи. В частности, решена задача о структуре турбулентного бора в сверхкритическом течении и исследованы условия формирования локальной докритической зоны перед препятствием.

Рассмотрена задача о стационарных внутренних волнах в докритических течениях стратифицированной жидкости над конечной последовательностью возвышений дна. Методом возмущений по малому параметру высоты препятствий построено асимптотическое решение второго порядка точности, учитывающее нелинейные эффекты. Исследованы интерференционные волновые структуры в ближнем волновом поле.