Рассмотрен процесс распространения ударных волн в двухкомпонентных смесях. Исследования проводились в рамках двухскоростного приближения механики гетерогенных сред с учетом различия давлений компонентов. Численно, с помощью метода “крупных частиц”, показана устойчивость распространения всех типов стационарных ударных волн (полностью дисперсионных, замороженно - дисперсионных, дисперсионно - замороженных и замороженных двухфронтовой конфигурации) к инфинитезимальным и конечным возмущениям. Решена задача об инициировании ударных волн (образовании ударных волн различных типов из начальных данных ступенчатого вида). Получены течения в трансзвуковом диапазоне по скорости звука в первом компоненте.
Построена математическая модель истечения газонасыщенной жидкости из цилиндрических каналов. Рассмотрены две предельные ситуации, обеспечивающие линейный и квадратичный законы зависимости силы гидравлического трения от скорости потока. Установлено, что процесс опорожнения полубесконечного канала состоит из двух этапов. На начальном этапе эффектом гидравлического сопротивления можно пренебречь, и процесс истечения описывается решением вида волны Римана. Для последующего этапа, когда инерция несущественна, получены нелинейные уравнения и для них построены автомодельные решения. Решена задача об опорожнении через щель конечной емкости. Показано, что в зависимости от условий внутри емкости и на выходе процесс истечения проходит как в режиме газодинамического запирания, так и в дозвуковом режиме. Приведены примеры численных расчетов.
В. И. Борисенко, М. А. Кутищев, В. П. Мукоид
"Государственный научно-инженеpный центр систем контроля и аварийного реагирования Госкоматома Украины, 252011 Киев"
В рамках одномерной модели рассматривается задача о внезапном вскрытии одного из торцов удлиненной цилиндрической емкости, содержащей газ под давлением. Предложена новая форма граничного условия на открытом торце трубы, которая учитывает местное гидродинамическое сопротивление, обусловленное неодномерностью реальной физической задачи. Система уравнений газовой динамики интегрируется численным методом распада разрывов Годунова. Детально описана процедура численной реализации нелинейного краевого условия на открытом срезе трубы. Графики, полученные в результате расчетов, сравниваются с экспериментальными данными и свидетельствуют о целесообразности использования предложенной методики.
Теневым методом визуализирована картина около горизонтального цилиндра, буксируемого с постоянной скоростью в непрерывно стратифицированной жидкости. Приведены значения скорости в опережающем возмущении – внутри области блокировки течения перед телом. В отстающем следе выделен новый класс мелкомасштабных структур в поле градиента плотности на фоне гладкого профиля скорости. Прослежена эволюция картины течения при изменении параметров движения тела.
Представлены количественные результаты исследования инвариантного градиентного критерия устойчивости, теоретически полученного Н. Н. Яненко и С. А. Гапоновым, для летных условий обтекания головных частей аэрофизических комплексов в зонах ламинарного течения и точках начала ламинарно - турбулентного перехода и реламинаризации.
Рассмотрена задача гидродинамики со свободной границей при осесимметричном растекании капли вязкой жидкости по гладкой поверхности твердого тела под действием капиллярных сил в условиях слабого влияния гравитации. Для конечных углов наклона свободной поверхности задача при малых капиллярных числах асимптотическим методом приведена к более простой задаче гидродинамики в области с известной границей. Найдено выражение динамического краевого угла капли. Показано, что у одной капли существует несколько динамических краевых углов, кроме локального угла наклона границы вблизи линии контакта трех фаз. Значения углов вычислены при малых числах Рейнольдса и Бонда.
Турбулентное движение описывается системой параболизованных уравнений Навье – Стокса, замкнутой (-)-моделью турбулентности. В численных расчетах, проведенных с помощью метода расщепления векторов потока, показана сложная картина взаимодействия волн возмущения. Установлено, что система ударных волн в газодинамическом участке вызывает порождение энергии пульсационного движения и появление диссипативных ячеистых структур в поле кинетической энергии турбулентности.
В. Н. Ветлуцкий, Е. М. Хоутман*
"Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск *Технический университет, 2600 GB Делфт, Нидерланды"
Разработан алгоритм расчета пространственного сжимаемого турбулентного пограничного слоя на поверхности заостренного тела на основе численного решения трехмерных уравнений и алгебраических моделей турбулентности. Выполнены расчеты обтекания модели гиперзвукового самолета, полученные значения чисел Стантона сопоставлены с результатами эксперимента. Проведено исследование влияния числа Маха, угла атаки и числа Рейнольдса на параметры пограничного слоя. Показано, что изменение положения зоны перехода слабо влияет на величину коэффициента трения в области развитого турбулентного течения.
Численным методом решается задача о возникновении и развитии двумерных волн неустойчивых возмущений в пограничном слое на модели крыла в области неблагоприятного градиента давления на предотрывном участке течения. Исследовалась устойчивость полученных в эксперименте профилей скорости, в том числе перегибных. В результате расчета для каждого из рассмотренных профилей скорости определены границы области неустойчивости, а также параметры максимально неустойчивых колебаний (частота, коэффициент усиления, длина волны, скорость распространения). Полученные в работе характеристики хорошо согласуются с реальными параметрами волн неустойчивости, измеренными в эксперименте.
Рассматривается движение вязкопластической среды между двумя концентрическими сферами при вращении одной из них с постоянной угловой скоростью. Для решения поставленной задачи используется эвристический итерационный метод. Определена граница возникающих застойных зон и показана особенность ее формы. Получены зависимости характеристик течения от параметра среды.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
-
)-моделью турбулентности. В численных расчетах, проведенных с помощью метода расщепления векторов потока, показана сложная картина взаимодействия волн возмущения. Установлено, что система ударных волн в газодинамическом участке вызывает порождение энергии пульсационного движения и появление диссипативных ячеистых структур в поле кинетической энергии турбулентности.