Одержано точний розв'язок задачі Стокса у прямому куті за кінематичного збудження потоку нижньої грані за умови порушення суцільності рідини в околі кутової точки області.

Приведены результаты исследования влияния турбулизаторов на интенсивность процесса перемешивания в пограничном слое в диффузорном канале, с целью оценки влияния турбулизаторов на идеальный процесс перемешивания, путем численного моделирования течения с последующим сравнением результатов численного и физического эксперимента.

Проаналізовано наявні літературні дані щодо впливу додатків, що знижують турбулентне тертя, на місцеві втрати напору. Запропоновано модель для математичного опису течії рідин з гідродинамічно активними додатками через канали змінного перерізу. На базі результатів досліджень запропоновано пристрої, в основу створення яких використано ефект зменшення або збільшення місцевих втрат напору додатками.

Приведены аналитические и экспериментальные исследования нестабилизированного течения при радиальном подводе дополнительного расхода жидкости в область местного сопротивления. Полученные результаты позволяют оценить влияние изменения гидродинамических условий входа в узкую часть канала на структуру потока и перераспределения давления по длине.

Проанализированы результаты экспериментального и теоретического исследований теплообмена и гидродинамики в трубе с завихрителем частичной закрутки на основе крестообразной вставки. На основе обобщения экспериментальных данных по теплоообмену и гидродинамике в канале при различных углах закрутки получены новые уравнения подобия и выполнена оценка теплогидравлической эффективности частичной закрутки. Определены локальная и турбулентная структуры потока в канале, оценено влияние отдельных факторов на интенсификацию теплообмена, изучен "аномальный" характер изменения коэффициента теплоотдачи в зависимости от угла закрутки. Предложена новая формулировка качества интенсификатора теплообмена и определен диапазон изменения этого параметра для завихрителей полной и частичной закрутки. Рассмотрен теплообмен и гидродинамика в канале с поверхностным микрооребрением различной конфигурации при охлаждении входной кромки лопаток газовых турбин. Изучено влияние конфигурации микрооребрения, формы поперечного сечения канала, частичного оребрения области входной кромки и боковых стенок на теплообмен и гидродинамику. Обобщены полученные результаты, найдены уравнения подобия для расчета теплообмена на различных участках канала и гидравлических потерь в канале. Исследовано влияние вращения канала на теплообмен и гидродинамику при симметричном и несимметричном расположении канала. Оценено влияние реального температурного фактора. На основе полученных результатов выполнен теплогидравлический анализ каналов с микроребрением.

Представлены результаты численного исследования вихревой структуры движения жидкости в области каверны с прямоугольной формой поперечного сечения, расположенной на нижней стенке плоского канала. Метод расчета параметров течения основан на прямом численном решении нестационарных уравнений Навье - Стокса в переменных скорость - давление. Изучены особенности взаимодействия потока в канале с вихревым полем скоростей внутри каверны и в зоне ее расположения при трех геометрических параметрах каверны, в зависимости от числа Рейнольдса и двух форм профиля продольной скорости во входном сечении канала.

Досліджено потік Тейлора-Куетта нанорідин в криволінійному каналі, що утворений двома концентричними циліндричними поверхнями. Рух потоку забезпечувався обертанням внутрішньої циліндричної поверхні. Було вивчено вплив наступних параметрів на критичні значення числа Тейлора: відношення радіусів опуклих і увігнутих стін, безрозмірних параметрів, що описують температурний градієнт, відносну щільність наночастинок, співвідношення броунівської дифузії і термофорезу, а також чисел Прандтля і Шмідта.

Представлено результати експериментальних досліджень особливостей формування та розвитку когерентних вихрових структур у напівциліндричній траншеї, а також статистичні характеристики поля швидкостей. Визначено масштаби, місцезнаходження когерентних вихрових структур усередині траншеї. Показано вплив вихрового руху в заглибленні на примежовий шар над пласкою поверхнею з локальною напівциліндричною траншеєю.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.48-01

Рубрики:

Течія в трубах і соплах < Гідродинаміка >

Шифр НБУВ: Ж29126/маш. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто еволюцію кавітаційного кластера та рівень динамічних кавітаційних ефектів в потоці рідини всередині сопла Вентурі в залежності конструктивних характеристик і режимних параметрів кавітатори цього типу. Експериментальні та теоретичні дослідження проведено з метою обгрунтування можливості застосування сопла Вентурі як кавітаційного реактора для ефективного впливу на супрамолекулярні структури в рідині відповідно до одержання стабільних ліпосомних препаратів, які використовуються сьогодні як ефективний засіб транспортування мікродоз ліків або біоактивних речовин, до клітин живих організмів. Проаналізовано специфічні структурні особливості ліпосом, які являють собою замкнені нанокапсули з товщиною мембранної стінки 4 нм, а також величини енергії зв'язку в цих структурах. Показано, що створення кавітаційних реакторів на основі сопла Вентурі для промислового виробництва ліпосомних препаратів має значно підвищити продуктивність і суттєво зменшити питомі енергетичні витрати у порівнянні з існуючими традиційними методами.

Исследована зависимость локальной теплоотдачи и длины начального участка от режима течения, теплофизических характеристик теплоносителя, геометрии поверхности трубы и направления теплового потока. Определены числа Рейнольдса, при которых возникает неустойчивость потока в трубе при неизотермической постановке задачи. Рассмотрено влияние длины волны гофрированной поверхности трубы на изменение структуры течения во впадине и на процессы тепломассообмена.

Проаналізовано процес схлопування кавітаційних бульбашок у зануреному в рідину соплі. Виділено та описано основні стадії даного процесу, описано фізичні явища, що виникають. За результатами аналізу виділено перспективні напрямки розробки нових ефективних кавітаційних сопел зануреного типу.

Розроблено чисельний метод розв'язування задачі про рух рідини у прямому плоскому жорсткому каналі з локальним жорсткостінним осесиметричним розширенням прямокутної форми. Цей метод має другий порядок точності по просторових координатах і за часом. У розробленому методі рівняння Нав'є-Стокса і нерозривності розв'язуються шляхом їх інтегрування по елементарних об'ємах (на які розбивається розрахункова область), просторово-часової дискретизації одержаних у результаті цього інтегральних рівнянь і подальшого розв'язування нелінійних алгебраїчних рівнянь. При виконанні зазначеної дискретизації часова її частина проводиться на основі неявної триточкової несиметричної схеми з різницями назад, а просторова - на основі TVD-схеми та відповідної схеми дискретизації просторових похідних. Розв'язування зазначених алгебраїчних рівнянь проводиться у три етапи. Спочатку дискретне рівняння кількості руху переписується у вигляді рівняння для швидкості. Потім на основі дискретного рівняння нерозривності виводиться рівняння для тиску. Після цього до одержаних зв'язаних нелінійних алгебраїчних рівнянь для швидкості і тиску застосовується процедура знаходження та узгодження між собою послідовних наближень цих величин. Кількість же наближень тут визначається задаваною точністю розв'язку. При знаходженні перших наближень шуканих величин проводиться модифікація рівняння для швидкості шляхом заміни в ньому невідомих значень тиску та (у потокові, який входить у це рівняння) швидкості їхніми значеннями, знайденими у попередній момент часу. При знаходженні ж наступних наближень шукані швидкість (у потокові) і тиск заміняються у рівнянні для швидкості вже їхніми відомими попередніми наближеннями. Такі заміни дозволяють переходити від розв'язування вищезазначених зв'язаних систем нелінійних алгебраїчних рівнянь для швидкості і тиску до відповідних незалежних лінійних. Для розв'язування ж систем лінійних алгебраїчних рівнянь застосовується ітераційний метод, в якому використовуються методи відкладеної корекції та спряжених градієнтів, а також солвери ICCG (для симетричних матриць) та Bi-CGSTAB (для асиметричних матриць).

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.48

Рубрики:

Течія в трубах і соплах < Гідродинаміка >

Шифр НБУВ: Ж69879 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено течію в'язкої нестисливої рідини у циліндричному каналі з двома послідовно розташованими діафрагмами на основі числового розв'язання нестаціонарних рівнянь Нав'є - Стокса. Показано, що за певних параметрів течія рідини в області між діафрагмами нестаціонарна і характеризується наявністю нестійкого зсувного шару, у якому утворюється послідовний ряд кільцевих вихорів, що викликають стійкі періодичні автоколивання профілю швидкості в отворі другої діафрагми. За незмінних геометричних параметрів порожнини між діафрагмами можливі два стійкі режими автоколивань з різними частотами. Ці коливання характеризуються практично сталим числом Струхаля зі зміною числа Рейнольдса. Залежно від діаметра порожнини можуть виникати три режими автоколивань.

Разработана математическая модель, алгоритм и программное обеспечение для задачи построения S-образной кривой (S-ОК), проходящей через две заданные точки с заданными углами наклона касательных в них и обеспечивающей заданный угол наклона касательной в точке с заданной абсциссой. Для управления точкой перегиба S-ОК с квадратичным законом распределения кривизны в натуральной параметризации используется угол наклона касательной в точке с заданной абсциссой. Алгоритм основан на модификации метода с растяжением пространства в направлении разности двух последовательных обобщенных градиентов. Вычислительные эксперименты показали эффективность разработанного алгоритма для проектирования внешнего контура сопла Франкля.