Приведены результаты экспериментального
исследования течения в окрестности
резкого повышения дна канала
(ступеньки). Рассмотрен диапазон внешних
параметров течения в случае, когда
ступенька генерирует волны. Особенностью
этих волн является то, что они
образуются при переходе от
докритического течения к
сверхкритическому. Показано, что
существует диапазон внешних параметров,
в котором глубина на выходе из канала,
глубина непосредственно над ступенькой и
расстояние от ступеньки до первой
впадины волн зависят только от расхода.
Приведены экспериментальные данные о
высоте заплеска на вертикальную стенку в
процессе отражения волн, образующихся
при распаде разрыва над ровным дном и
уступом на дне канала. Показано, что для
волн типа бора с вальцом в головной
части, распространяющихся по воде
конечной глубины, заплеск пропорционален
начальному перепаду уровней свободной
поверхности. В случае «сухого дна» в
нижнем бьефе эта закономерность
распространяется и на другие виды волн,
образующихся при распаде разрыва.
Исследуется синхронизация колебаний
тонких упругих пластин, образующих
стенки канала, заполненного газом.
Движение газа описывается системой
уравнений Навье — Стокса, для решения
которой используется метод Мак-Кормака
второго порядка точности с расщеплением
по времени. Движение стенок канала
описывается системой динамических
геометрически нелинейных уравнений
теории тонких пластин, которая решается
методом конечных разностей. На границе
раздела сред задаются кинематические и
динамические контактные условия. В
численном эксперименте определены
характерные динамические режимы и
исследован переход аэроупругой системы к
синфазным колебаниям.
Е. В. Губкина, В. Н. Монахов*
Горно-Алтайский государственный университет, 659700 Горно- Алтайск *,Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 83-94
В работах П. Я. Полубариновой-Кочиной,
С. Н. Нумерова и других авторов большое
внимание уделено изучению задач
фильтрации тяжелой несжимаемой жидкости
в наклонных водоносных пластах. Поэтому
в данной работе наряду с общей задачей
фильтрации с произвольными
полигональными непроницаемыми стенками
пласта рассматриваются классические
схемы фильтрации жидкости на наклонных
водоупорах. При этом решаются прямые
задачи о физических и геометрических
параметрах фильтрационных потоков
жидкости.
Экспериментально исследован процесс
спонтанного вихреобразования в продуктах
горения вблизи фронта пламени,
распространяющегося по горючей смеси в
вертикальной трубе вниз. Показано, что
свободная конвекция при определенных
условиях подавляет или стимулирует
развитие вихревых возмущений,
возникающих на фронте пламени.
Обнаружена зависимость между
периодическим изменением интенсивности
вихря и колебаниями фронта пламени,
определяемая скоростью теплообмена между
фронтом пламени, продуктами горения и
стенками трубы. Структура вихревого
течения зависит от формы замкнутой
траектории, по которой перемещается
ведущая точка пламени в связанной с ним
системе координат.
Методом функционала плотности
исследовано изотермическое течение
двухфазной многокомпонентной смеси в
тонком осесимметричном капилляре. Найден
вид главного члена асимптотического
решения при малом отношении характерного
радиуса капилляра к его длине. Получен
уточненный закон переноса смеси.
Обсуждается вид возможных поправок к
закону Дарси для скоростей фильтрации
фаз.
Разработана модель расчета и выполнено
численное исследование тепло- и
массообмена и характеристик
турбулентного газопарокапельного потока.
При расчете турбулентных характеристик
газовой фазы использовалась (k–ε)-модель
турбулентности. Показано, что с
увеличением начального диаметра капель
интенсивность теплообмена между
поверхностью и парогазовой смесью
существенно уменьшается, при этом
увеличение трения на стенке
несущественно. Результаты расчетов
удовлетворительно согласуются с
известными экспериментальными и
численными данными.
А. А. Евтушенко, С. Я. Матысяк*
Институт прикладных проблем математики и механики им. Я. С. Подстригача, НАН Украины, 70053 Львов, Украина *Варшавский университет, 02089 Варшава, Польша
Страницы: 123-130
Предлагается расчетная схема определения
температуры при скольжении колеса
железнодорожного состава по рельсу.
Используется решение Линга смешанной
плоской квазистационарной задачи
теплопроводности для полупространства,
нагреваемого на локальной части
поверхности быстродвижущимся
распределенным потоком тепла. Для
вычисления этого решения применяется
метод кусочно-линейной аппроксимации
финитными функциями. В частном случае
равномерного распределения интенсивности
фрикционного теплового потока получено
аналитическое решение задачи. Изучено
влияние различных форм распределения
интенсивности теплового потока и числа
Био на температурное поле рельса.
Найдены автомодельные решения задачи о
вытеснении растворенного в расплаве газа
плоским и сферическим фронтами
кристаллизации для случая, когда
скорость роста кристалла обратно
пропорциональна квадратному корню от
времени. Получен критерий отсутствия
газовыделения, обусловленного
сегрегацией. С помощью метода
преобразования Лапласа найдено
аналитическое решение задачи для
плоского фронта кристаллизации,
движущегося с постоянной скоростью.