Теоретически и экспериментально
исследованы гидродинамические нагрузки,
действующие на горизонтально
расположенные цилиндры с поперечным
сечением в виде ромба и квадрата,
совершающие гармонические колебания в
линейно стратифицированной жидкости.
Аналитическое решение получено с помощью
соотношений аффинного подобия.
Экспериментальная оценка коэффициентов
гидродинамических сил проведена на
основе записей затухающих колебаний
цилиндров с помощью преобразования Фурье
в частотно-временной области. Показано,
что для контуров в виде многоугольников
при совпадении углов наклона сторон с
углом наклона вектора групповой скорости
внутренних волн имеет место резкое
изменение гидродинамических нагрузок.
Поставлена краевая задача определения
волнового движения, вызванного
распространением гравитационной волны на
свободной поверхности слоя двухфазной
среды. Задача решена аналитически в
линейном приближении. Определены форма
свободной поверхности, фазовая скорость,
частота и декремент затухания волны.
Приведен пример решения задачи.
На основе численного моделирования
нестационарных процессов изучается
взаимодействие ударной волны с
неподвижным комбинированным разрывом,
разделяющим две двухкомпонентные смеси с
различными начальными объемными
концентрациями. Для численных расчетов
применялись модифицированный метод
``крупных частиц'' и высокоточная
разностная схема класса TVD,
адаптированная к расчету двухфазных
течений. Показано, что параметры потока,
определенные по аналитическим
зависимостям и полученные на основе
численных расчетов при больших временах
протекания процесса, совпадают. При
взаимодействии ударной волны с
комбинированным разрывом тип проходящей
или отраженной ударной волны может
совпадать или отличаться от типа
падающей. Подтверждена возможность
существования перепада давления на
границе комбинированного разрыва, ранее
предсказанная аналитически.
Г. А. Руев, А. В. Федоров, В. М. Фомин*
"Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 630008 Новосибирск *Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск"
Страницы: 47-57
Построены асимптотические решения задачи
о структуре ударной волны в смесях газов
с сильно различающимися массами молекул.
Описан эффект возникновения плато на
профиле плотности легкого компонента и
немонотонности профиля температуры
тяжелого компонента. На основе сравнения
с расчетами по полной модели определена
область применимости асимптотических
решений.
Экспериментально исследована структура
сверхзвуковой недорасширенной струи при
малой степени нерасчетности истечения из
сопла с переменной формой входного
участка. Получены распределения полного
давления в поперечных сечениях
начального участка исследуемых струй. По
этим распределениям найдены координаты
границ области смешения. Определена
кривизна линий тока в слое смешения в
пределах первых двух бочек
недорасширенной струи. В безразмерных
координатах получена зависимость,
обобщающая результаты измерения кривизны
линий тока в первой бочке
слабонедорасширенной струи.
В. В. Боголепов, В. А. Жаров, И. И. Липатов, Ю. И. Хлопков*
"Центральный аэрогидродинамический институт, 140180 Жуковский *Московский физико-технический институт, 140180 Жуковский"
Страницы: 65-74
С использованием метода моментов в
пространстве волновых чисел предложен
класс моделей развитого турбулентного
течения несжимаемой жидкости в
пограничном слое на пластине, основанных
на анализе уравнений Навье—Стокса,
описывающих поведение динамических
когерентных структур, связанных с
генерацией завихренности, а также
стохастической компоненты. В явном виде
приведен континуальный аналог
динамических уравнений когерентной
структуры. Показано, что в общем случае
стохастическая компонента должна
удовлетворять системе уравнений
кинетического типа, которая при
определенных предположениях сводится к
одному уравнению. Показано также, что
наличие когерентных структур приводит к
обобщению понятия статистической
однородности.
На основе модели "пучок—газ", обобщенной
на случай многокомпонентного газа,
исследовано влияние поступательной
неравновесности на протекание химических
реакций в ударной волне. Для
аррениусовских реакций общего вида
получено видоизмененное выражение для их
скоростей при соударениях молекул пучка
и газа, учитывающее относительное
движение двух сред. Рассматривается
процедура численного решения задачи и
приводятся результаты расчета ударной
волны в диссоциирующем воздухе при
скорости набегающего потока 6000 м/с.
Для плоской волны треугольного профиля
проведено аналитическое и численное
исследование защитных свойств слоя
нагретого газа. Установлено, что
понижение давления в ударной волне после
прохождения горячего слоя наблюдается
лишь при температуре, превышающей
некоторое критическое значение, при
меньшей температуре давление возрастает
по сравнению с давлением в волне,
распространяющейся в газе с постоянной
температурой. С учетом реальных свойств
воздуха получено аналитическое
соотношение для оценки критической
температуры горячего слоя в зависимости
от интенсивности падающей ударной волны.
Впервые аналитически решена задача о
течении разреженного газа в канале при
всех числах Кнудсена в случае, когда
рассеяние молекул газа на стенках канала
можно описать зеркально-диффузными
граничными условиями. Предполагается,
что длина свободного пробега молекул
газа постоянна, т. е. частота
столкновений пропорциональна
молекулярной скорости. Газ движется под
действием продольного градиента
температуры. Получены точные выражения
для потоков тепла и массы, а также для
среднемассовой скорости. Показано, что в
задаче о тепло- и массопереносе в канале
соотношения Онзагера выполняются во всем
диапазоне чисел Кнудсена.
Проанализирована зависимость потоков
тепла и массы от числа Кнудсена (толщины
канала). Проводится сравнение с
известными результатами.
Построена и исследована математическая
модель перетока грунтовых вод,
поступающих с поверхности земли, через
вертикальную непроницаемую завесу с
перехватом потока дренажным стоком,
расположенным на поверхности завесы.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
