Рассматривается задача об уединенных волнах на границе раздела двух жидкостей. Строится равномерное асимптотическое разложение для уединенных внутренних волн с уплощенными вершинами (типа плато), в пределе вырождающихся в бор. Показано, что в этом случае амплитуда волны в отличие от волны Кортевега – де Фриза имеет одинаковый порядок малости с длинноволновым параметром.
Построена дифференциальная модель второго порядка точности для трехмерных возмущений границы раздела двух жидкостей различной плотности. Получено эволюционное уравнение для бегущих квазиустановившихся волн произвольной протяженности и малой, но конечной амплитуды. В случае горизонтальных дна и крышки среди его установившихся периодических решений имеют место возмущения типа волн Стокса. Для умеренно длинных возмущений найдены решения в виде уединенных волн, согласующиеся с известными опытными и аналитическими результатами. Исследована задача о плавном переходе линейного моногармонического возмущения из области глубокой жидкости в область мелкой.
Изучен процесс отражения ударных волн (УВ) от жесткой стенки в двухкомпонентной смеси конденсированных материалов в рамках механики гетерогенных сред. Аналитически определены скорость отраженной УВ и значения параметров за ее фронтом как функции скорости падающей волны и начальных параметров смеси. Показано, что в смесях с небольшим содержанием легкого компонента и при малых скоростях падающих УВ скорость отраженной УВ по модулю может превышать скорость падающей. Продемонстрирован немонотонный характер зависимости давления в конечном равновесном состоянии за падающей УВ от начальной объемной концентрации частиц. Дана оценка на скорость падающей УВ, когда аналогичный эффект имеет место и за отраженной УВ. Установлено, что для слабых УВ зависимость коэффициента усиления отраженной УВ от начальной объемной концентрации легкого компонента является немонотонной с локальным максимумом. Отмечено, что с ростом скорости падающей УВ эффект компактирования смеси (роста концентрации тяжелого компонента) за отраженной УВ становится намного менее выраженным, чем в проходящей УВ.
Рассматривается математическая модель, описывающая в длинноволновом приближении плоскопараллельные вихревые течения баротропной жидкости со свободной границей. Для частного класса решений доказана разрешимость задачи о распаде начального разрыва малой амплитуды и предложен алгоритм построения решения.
Выполнены экспериментальные исследования нелинейного развития периодических возмущений большой амплитуды в пограничном слое плоской пластины при числе Маха М = 2. Обнаружена аномальная эволюция пульсаций вниз по потоку, при которой квазидвумерные возмущения наиболее неустойчивы. Полученные фазовые скорости волн на 30 – 40 % больше, чем фазовые скорости волн Толлмина – Шлихтинга. Нелинейное развитие вихревых волн сопровождается ростом стационарного возмущения от источника контролируемых пульсаций. Высокочастотные возмущения затухают, и периодический волновой поезд вырождается в квазигармонический вниз по потоку.
Представлены метод моделирования и результаты численных расчетов картины развития гидродинамических возмущений в сверхзвуковом пограничном слое на пластине под влиянием внешних акустических волн при числах Рейнольдса Re = 220 640 и Маха М = 2. Решение строится методом разложения по малому параметру, учитывается вклад в решение линейных и квадратичных членов. Разработанная методика позволяет делать оценки допустимого уровня акустического поля, не влияющего на развитие собственных колебаний пограничного слоя.
Представлена модель для вычисления кумулянтов четвертого порядка. Из неравенств Шварца установлена зависимость между коэффициентами модели, позволяющая определить их численные значения. Использование алгебраической версии модели для параметризации процессов турбулентной диффузии в уравнениях переноса для корреляций третьего порядка не требует дополнительной эмпирической информации и позволяет корректно описать турбулентный перенос крупномасштабными вихревыми структурами. Гипотезы Миллионщикова для этого оказывается недостаточно.
А. А. Медведев, Н. Н. Трусова, С. Г. Черный*, С. В. Шаров*
"Научно-исследовательский институт аэробиологии Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии “Вектор”, 633159 пос. Кольцово Новосибирской области *Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск"
Численно исследуются процессы отбора проб (аспирации) во входную трубку пробоотборника из пространственного воздушного потока. Моделирование течения воздуха осуществляется на основе трехмерных уравнений Навье – Стокса несжимаемой жидкости. Предложенный метод позволил рассчитать эффективность аспирации в случаях достаточно сложных форм трубок предельных траекторий частиц. Получены зависимости эффективности аспирации от средней скорости отсоса воздуха в трубку и размера частиц при заданной скорости внешнего потока.
Произведена идентификация процессов тепломассообмена затупленного по сфере конуса со сверхзвуковым потоком воздуха с учетом перетекания тепла по обводу и вдува газа-охладителя с использованием методов решения двумерных прямых и обратных задач. Показаны пределы применимости общепринятых одномерных подходов и метода тонкой стенки для восстановления тепловых потоков к обтекаемому телу во всем рассматриваемом временном диапазоне.
Д. Колимбас*, С. В. Лавриков, А. Ф. Ревуженко
"*Институт геотехники и туннелестроения при Инсбрукском университете, Австрия Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск"
Предложена методика анализа определяющих моделей сред при сложных путях нагружения, основанная на сравнении данных лабораторных экспериментов и соответствующих результатов численных расчетов по модели. Ранее выполнены лабораторные эксперименты по реализации близкого к однородному сложного нагружения с непрерывным поворотом главных осей тензора деформаций и нагружения с изломами траектории деформирования. На основе определяющих уравнений модели проводятся численные расчеты для видов нагружения, соответствующих выполненным экспериментам. Проводится сравнение полученных результатов и данных лабораторных экспериментов. Проанализирована гипопластическая модель геосреды. Анализ показал, что модель дает удовлетворительное качественное и количественное приближение к данным лабораторных экспериментов по сложному нагружению геоматериалов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
640 и Маха М = 2. Решение строится методом разложения по малому параметру, учитывается вклад в решение линейных и квадратичных членов. Разработанная методика позволяет делать оценки допустимого уровня акустического поля, не влияющего на развитие собственных колебаний пограничного слоя.