Скачати повний текст

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.55

Рубрики:

Рух тіл в нестисливій рідині < Гідродинаміка >

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.550.48

Шифр НБУВ: Ж14162 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Theoretical and experimental investigations of axisymmetric bodies with negative pressure gradient on the surface are carried out. The shapes are designed with the use of vortex rings. A body is proposed that manifests no separation and turbulization in wind-tunnel tests.

За допомогою методу інтегральних рівнянь розв'язано задачу про стале глісування слабко зігнутої пластини по поверхні вагомої рідини в разі заданого навантаження та вільного (невідомого) кута ходу. Одержано залежності змоченої довжини, кута ходу й осадки задньої кромки від числа Фруда за різних положень центру тяжіння глісера.

Розглянуто числово-аналітичний метод розв'язку задачі про аеропружні коливання кругового циліндра. Числово досліджено явище аеродинамічного резонансу за умови рівноприскореного руху циліндра, що коливається в потоці в'язкої нестисливої рідини. Показано сильний взаємний вплив динаміки й аеродинаміки.

На основе подхода к моделированию внутренней динамики потока среды с помощью введения дополнительной обобщенной координаты обсуждена задача о последействии, возникающем при остановке тела типа тонкой пластины. Исследован вопрос об управляемости и наблюдаемости системы и о возможности влияния на последействие.

Запропоновано спосіб розрахунку динаміки просторових розгалужених структур, що буксируються, який дозволяє визначити кінематичні та силові характеристики конструкції під час буксирування на хвилях як проти ходу хвиль, так і за ходом з урахуванням розслаблення в окремих її елементах, а також за умов зміни швидкості. Проведено аналіз динамічних характеристик конкретної системи за різкої зміни швидкості буксирування і у разі буксирування на регулярному морському хвилюванні з різними параметрами хвиль.

Задачу глісування системи незалежних пластин тандем із заданими навантаженнями і вільними кутами ходу розв'язано за допомогою методу сингулярних інтегральних рівнянь. Невідомі змочені довжини пластин знаходяться з розв'язку нелінійної задачі послідовною мінімізацією за допомогою алгоритму багатовимірного пошуку Нелдера і Міда. Встановлено характер впливу пластин одна на одну від співвідношення їх навантажень, числа Фруда та відстані між ними.

Розвинуто метод граничних інтегральних елементів для розв'язання задач визначення параметрів потенційних полів, генерованих за умови руху декількох тіл у безмежній рідині або одного тіла в обмеженій області. Побудовано числовий алгоритм, що використовує апроксимацію поверхні тривимірного тіла системою трикутних елементів. Проведено апробацію алгоритму, порівняння з відомими розв'язками та експериментальними даними. Одержано залежності коефіцієнтів приєднаних мас для тривісного еліпсоїда, що рухається в трапецевидному каналі, від параметрів еліпсоїда та каналу. Розраховано гідродинамічні сили та моменти, що виникають під час руху двох еліпсоїдів з різними швидкостями.

Розглянуто задачі максимізування відстані, яка пройдена вісесиметричним тілом під водою за інерцією в режимі суперкавітації. Використано припущення про фіксовану середню густину тіла та п'ять різних ізопериметричних умов: сталі довжина, калібр та об'єм тіла за умови сталої початкової швидкості, сталі початковий імпульс і початкова кінетична енергія. Відомі асимптотичні співвідношення для форми тонкої каверни дозволили одержати прості аналітичні залежності для оптимальних розмірів тіла і радіуса кавітатора в перших трьох задачах. У випадку фіксованих початкових імпульсу та енергії знайдено оптимальні значення початкової швидкості та оптимальні розміри тіла. Одержані результати добре узгоджуються з числовими розрахунками з використанням програми SCAV, розробленої в ІГМ НАН України.

Рассмотрено осесимметричное взаимодействие тонкого одиночного вихревого кольца (ВК) со сферой в набегающем потоке идеальной несжимаемой жидкости. Показано, что ВК (модель Дайсона, 1893) имеет стационарный режим в течении жидкости за сферой, который является условно устойчивым. Однако существует область параметров ВК, для которой стационарное взаимодействие ВК со сферической поверхностью отсутствует. Анализ задачи адвекции пассивной жидкости в поле скорости одиночного ВК в течении за сферой поверхности показывает, что при различных режимах движения (стационарное, периодическое взаимодействия) процесс перемешивания не протекает при интенсивных режимах. В большинстве случаев пассивная жидкость обтекает сферическую поверхность совместно с близлежащей к вихрю областью жидкости, которая совершает вращательное движение вокруг вихревого ядра в поперечном сечении кольца. Форма этой области (атмосферы вихря) существенно зависит от относительной толщины ядра ВК. Исследования показывают, что объем атмосферы ВК зависит главным образом от расстояния между ВК и твердой поверхностью.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.55

Рубрики:

Рух тіл в нестисливій рідині < Гідродинаміка >

Шифр НБУВ: Ж16631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Побудовано нелінійну модель взаємодії середовища з твердим тілом з врахуванням залежності плеча сили від зведеної кутової швидкості тіла, при цьому момент сили є функцією кута атаки. Як свідчить обробка експерименту про рух у воді однорідних кругових циліндрів, ці обставини необхідно враховувати при моделюванні. Під час вивчення плоскої і просторової моделей взаємодії твердого тіла з середовищем (як за наявності, так і за відсутності додаткової слідкуючої сили) знайдено достатні умови стійкості одного з ключових режимів руху - прямолінійного поступового руху. За деяких умов можлива також присутність в системі або стійкого, або нестійкого автоколивального режиму.

Досліджено широке коло фізичних ефектів та явищ, які виникають за рухові декількох тіл у воді або коли тіло рухається поблизу межі течії. Розроблено методи моделювання гідродинамічної взаємодії тіл у потоках і виявлено основні фізичні механізми та закономірності даної взаємодії. Одержано нестаціонарні гідродинамічні характеристики крил і циліндричних тіл, які виникають за їх взаємодії з нерівностями межі. Проведено дослідження бокової сили та крутильного моменту. Проведено моделювання в'язкої течії навколо тіл необтічної форми та в системах тіл, розташованих послідовно та паралельно. Виявлено закономірності гідродинамічної взаємодії циліндричних тіл з вільною поверхнею. Розроблено нові числові моделі нестаціонарного руху тросових буксирних систем і визначено їх динамічні характеристики за постійної та змінної довжини тросу.

Рассмотрены три составляющие полной гидродинамической силы при глиссировании цилиндра по суперкаверне цилиндрической формы - это подъемная гидродинамическая сила, сила трения замытой части корпуса и сила поддержания погруженной части корпуса. Расчеты выполнены с учетом величины гидродинамического бокового подпора, угла атаки, погружения задній кромки и зазора между корпусом и каверной. Проведено сравнение результатов с экспериментальными данными.

Досліджено коливання плаваючого трубопроводу під дією поверхневих хвиль водної поверхні. В основу дослідження покладено канонічні рівняння гіперболічного типу, які описують коливання гнучкого трубопроводу з рухомою рідиною. Наведено точний розв'язок задачі для вимушених коливань. Встановлено 3 критичні швидкості руху потоку рідини та додаткові резонанси, зумовлені дією поверхневих хвиль водної поверхні.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.55

Рубрики:

Рух тіл в нестисливій рідині < Гідродинаміка >

Шифр НБУВ: Ж16631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основі числового методу граничних елементів (МГЕ) проведені розрахунки корабельних хвиль та хвильового опору судна типу "Wigley hull" при його рухові з постійною швидкістю у прямокутному (з вертикальними стінками) та трапецієвидному (з похилими стінками) каналах.

Предложены алгоритмы решения нестационарных задач обтекания колеблющихся тел на основе прямого численного моделирования трехмерных уравнений Навье - Стокса с использованием библиотек динамических расчетных сеток и программ собственной разработки открытого пакета OpenFOAM. Приведены результаты расчетов возмущенного поля течения на обтекаемой поверхности с активно колеблющейся вставкой и крыловом профиле, совершающем периодические вращательно-колебательные движения в набегающем потоке. Показана возможность управления структурой пограничного слоя и вихревого следа путем варьирования частотными и амплитудными характеристиками колеблющейся поверхности.