1. III.22.3.3..Гидродинамика нестационарных течений гетерогенных и многофазных сред с концентрированными вихрями в природных и технологических процессах
(Рук.: Никулин В.В.)
Номер проекта в ИСГЗ ФАНО: 0308-2018-0008
Регистрационный номер: АААА-А17-117021650048-5
| Аннотация: Аналитически показана возможность подавления и анизотропии турбулентных пульсаций во вращающихся течениях, указана гидродинамическая причина возникновения таких эффектов. Получены аналитические формулы для анизотропии пульсаций в радиальном и азимутальном направлениях.
Экспериментально определена структура течения жидкости в трубке Ранка–Хилша путём моделирования газового течения течением несжимаемой жидкости. По измерениям поля скорости во всем объёме вихревой камеры построена картина линий тока в осевом сечении камеры, получено представление о структуре этого течения.
Установлена положительная обратная связь между акустическими колебаниями в ограниченной области и вихревыми колебаниями, возникающими при истечении струи из этой области. При увеличении диаметра выходного сопла собственные колебания в резонаторе остаются неустойчивыми, если увеличить число Маха вытекающей струи. Найдено решение задачи о плоском затухающем движении вязкой жидкости между твердыми параллельными стенками. В моменты времени, предшествующие начальному, движение жидкости, обусловлено градиентом давления, произвольным совместным движением стенок. В последующие моменты времени стенки неподвижны.
В предположении, что механизм возникновения интенсивных акустических колебаний связан с неустойчивостью собственных колебаний в рассматриваемой области, которые интерпретируются как автоколебательный процесс, построена модель этого процесса. Источником энергии такого процесса является стационарная составляющая основного потока, при истечении которого образуется вихревая пелена. При акустических колебаниях возникает и нестационарная составляющая интенсивности вихревой пелены, которая индуцирует нестационарное вихревое движение жидкости. В виде обратной связи через поверхность рассматриваемой области возникают и дополнительные акустические колебания в этой области. Предполагается, что подобный механизм может реализоваться в проточной части гидроагрегата СШГ в режимах при расходах воды больших оптимального.
В плоской постановке решена задача о возникновении не зависящего от начальных условий течения кольцевого объема вязкой жидкости, ограниченного изнутри свободной поверхностью, являющейся границей газового пузыря, а с наружи твердой поверхностью. Твердая поверхность совершает заданные периодические вращательные и радиальные колебания. Показано, что возникает однонаправленное вращательное движение жидкости, хотя вращательное перемещение твердой границы в среднем равно нулю.
|
