Висвітлено питання розвитку енергетичної моделі взаємодії турбулентного промежового шару з деформівною поверхнею, що враховує кінематичні та динамічні взаємодії турбулентного потоку та поверхні в'язко-пружного покриття. Запропоновано визначати межові умови для примежового шару на податливій поверхні як розв'язок нестаціонарної задачі коливання тривимірного в'язко-пружного шару змінної товщини, скінченної довжини та ширини під дією випадкових локальних імпульсних навантажень з інтенсивністю та масштабами, що визначаються викидами з в'язкого підшару турбулентного примежового шару. Досліджено закономірності динамічної та кінематичної поведінки в'язко-пружного шару за дії локального імпульсного навантаження. Показано роль змінюваності його товщини та геометрії у формуванні хвильового поля на поверхні. Вивчено поведінку у часі кінетичної, потенційної, сприйнятної та поглиненої енергії. Визначено умови максимального поглинання енергії імпульсного навантаження залежно від параметрів в'язко-пружного шару та тривалості дії навантаження. На базі запропонованої моделі взаємодії проведено числовий розрахунок зниження опору тертя на поверхні в'язко-пружного покриття скінченних розмірів залежно від його властивостей.

  Скачати повний текст

Досліджено турбулентні течії з домішками високомолекулярних полімерів малої концентрації, які за великих чисел Рейнольдса здатні знижувати опір тертя. Проаналізовано структуру пристінної градієнтної течії за умов турбулентного режиму та механізм її зміни під впливом молекулярної ваги домішок полімеру та його концентрації в розчині. Розроблено математичну модель турбулентної течії розведеного розчину полімеру, основою якої є модель переносу напружень Рейнольдса для турбулентної течії ньютонівського розчинника. Визначено функціональну залежність значення ефекта Томса від концентрації та молекулярної ваги полімеру. Запропоновано напівемпіричну модифікацію констант моделі переносу напружень Рейнольдса, що враховує вплив фізичних властивостей полімеру на зміну механізму турбулентної дифузії та перерозподілу пульсаційної енергії між компонентами тензора напружень Рейнольдса. Визначено характеристики турбулентного примежового шару розведеного розчину полімеру. Показано домінуючу роль впливу домішок полімерів на зміну інтенсивності енергетичного обміну між компонентами турбулентних напружень, яке пояснює збільшення анізотропії, зменшення породження енергії турбулентності, що призводить до зниження опору в потоці.

  Скачати повний текст

На основі проведених експериментальних досліджень взаємодії крапель з плівкою рідини на твердій поверхні та зіткнень крапель різних розмірів між собою за умов дії аеродинамічних сил одержано емпіричні формули, які кількісно описують дані явища у широкому діапазоні гідродинамічних умов. Доведено, що на результат взаємодії впливають різні фактори, зокрема, розміри крапель та їх відносні швидкості, фізичні властивості рідини, а також відносна швидкість газового середовища. Описано модель турбулентної газокраплинної течії з урахуванням впливу аеродинамічних сил на коагуляційні процеси. Проаналізовано вплив анізотропії пульсацій швидкості крапель на інтенсивність переносу у турбулентному потоці.

  Скачати повний текст