Проведены эксперименты по визуализации сложных течений в аэродинамической трубе и водяном канале. Определялись и исследовались структуры следа, отрыва и ламинарно-турбулентного перехода в оторвавшемся пограничном слое за обтекаемой сферой при числах Рейнольдса в интервале от 22 000 до 400 000.
Предложена методика расчета газодинамических параметров в ударном слое при обтекании колеблющегося осесимметричного тела вращения с изломами образующей в условиях интенсивного поверхностного массообмена. С использованием разработанного метода проведены численные расчеты для оценки влияния числа Маха и интенсивности массообмена на обтекание тела сложной геометрической формы. Получены зависимости, позволяющие определять время затухания скорости и давления в ударном слое около установочного угла атаки.
Разработан и применен для решения задач оптимизации формы решеток профилей метод, названный вариационно-градиентным и основанный на вычислении градиента функционала оптимизационной задачи с использованием значений вариаций параметров течения по переменным проектирования, определяемых из системы уравнений газовой динамики в вариациях. Проведено тестовое сравнение его эффективности с аналогичным (градиентным) методом, в котором градиент функционала вычисляется с помощью конечных разностей при решении конкретных задач оптимизации профилей решеток. Получено существенное ускорение процесса поиска экстремума. Приведены численные и графические результаты решения задач оптимизации формы решеток профилей.
Проводится прямое численное моделирование полностью развитого турбулентного течения в канале. Для решения полных уравнений Навье – Стокса используется метод контрольного объема на неравномерной сетке и схемы повышенной разрешающей способности по времени и пространству. Результаты прямого численного моделирования используются для сравнения с выражениями для демпфирующих функций и источниковых членов, постулируемыми в низкорейнольдсовых версиях – модели турбулентности. Указываются модели, имеющие удовлетворительное согласование с результатами прямого численного моделирования.
Приведены результаты экспериментального исследования характеристик волнового поля, создаваемого в потоке рабочей секции сверхзвуковой аэродинамической трубы пьезокерамическим излучателем, расположенным в форкамере сопла, и кососрезным газодинамическим свистком, расположенным на срезе сопла.
Произведен расчет фазовой скорости и затухания волны деформации в слое вязкоупругого материала, жестко закрепленного на твердом основании. Проанализирована внутренняя структура волны – соотношение между продольным и поперечным смещением, а также профили этих смещений. Выявлена сильная зависимость характеристик волны от сжимаемости среды. Подробно исследовано влияние вязких потерь на параметры основной моды колебаний. Произведено сравнение с моделью локально-деформируемого покрытия. Предложен новый метод измерения волновых свойств податливого покрытия – зависимости скорости деформационной волны от частоты и степени ее затухания. Проведены измерения этих свойств для кремнийорганической резины СКТН-1. Уточнена методика прогнозирования области параметров податливого покрытия и турбулентного течения для уменьшения трения.
Изучалось нестационарное свободно-конвективное обтекание изотермической вертикальной пластины с постоянным потоком массы. Основные дифференциальные уравнения в частных производных преобразуются в систему обезразмеренных уравнений, которые затем решаются численно конечно-разностным методом. Обезразмеренные уравнения – нестационарные двумерные сопряженные и нелинейные. Из полученных расчетов выбран представительный набор результатов, отображенных в графической форме. Графики показывают влияние различных физических параметров на локальное и усредненное поверхностное трение, число Нуссельта и число Шервуда.
Рассматриваются особенности взаимодействия гетерогенных потоков с преградами, которые в зависимости от условий приводят либо к эрозии материала преграды, либо к образованию на ее поверхности покрытия. Показано, что процесс ударного взаимодействия гетерогенного потока с преградой при скоростях ударов частиц порядка 1000 м/с может существенно отличаться от классического процесса. Предложена модель ударного взаимодействия частиц с поверхностью, более подробно рассмотрен случай взаимодействия частиц с поверхностью из материала идентичного материалу частиц.
"О.Б. Бочаров1, И.Г. Телегин2"
"1Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск 2Институт водных и экологических проблем СО РАН, Горно-Алтайск"
Страницы: 433-444
С помощью математического моделирования исследуется влияние термических свойств фильтрующихся жидкостей и гравитационных сил на процесс противоточной пропитки. Рассматриваются два варианта условий, при которых в нефтяных пластах могут возникать такие процессы.
Численным методом исследуется динамика парового пузырька, растущего в однородно перегретой жидкости при температуре предельного перегрева. Используется схема температурно-однородного равновесного парового пузырька, в которой учитывается изменение давления и плотности пара в пузырьке. Расчеты сравниваются с имеющимися теоретическими моделями и результатами экспериментов. Показано, что высокие значения скорости поверхности пузырька, наблюдающиеся в экспериментах по взрывному вскипанию перегретой жидкости, можно объяснить длительной динамической стадией, в течение которой поддерживается существенный перепад давления между жидкостью и паровым пузырьком.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
–
модели турбулентности. Указываются модели, имеющие удовлетворительное согласование с результатами прямого численного моделирования.