Оценка полей давления и скорости при движении поверхности с произвольным законом изменения скорости в сжимаемой среде представляет интерес во многих случаях практической деятельности и научных исследований. Особую сложность для рассмотрения представляет случай цилиндрической симметрии. При этом, как правило, для получения достоверных результатов приходится пользоваться решением полной системы численными методами, что не совсем удобно и достаточно дорого. Представленные аналитические решения волнового уравнения, когда граничные условия удовлетворяются на подвижных границах, могут служить для оперативной оценки полей скорости и давления, включая подвижную границу цилиндра, а также контроля при отработке программ более сложных численных расчетов.

Досліджено питання існування поверхонь, здатних пристосуватися до умов обтікання їх потоком. У неживій природі - це поверхні сипучих середовищ, для переміщення часток яких досить механічних сил, які виникають від взаємодії потоку та середовища. У живій природі шлях адаптації поверхонь обтікання проходив через еволюцію та відбір тварин, здатних до швидкого руху. Проаналізовано форми поверхонь, що пристосовуються до умов обтікання, зроблено прогноз рельєфів, перспективних для технічних застосувань і оцінено їх найважливіші геометричні параметри.

Розглянуто питання вибору геометричних характеристик ізольованого крила, що рухається поблизу екрана, а також системи з двома несучими крилами, що забезпечують оптимальну аеродинамічну якість і максимальний відновлювальний момент у разі відхилення екраноплана по тангажу. В результаті параметричного дослідження одержано рекомендації, що дозволяють значно звузити область пошуку оптимальних параметрів аеродинамічної схеми самостабілізувального екраноплана, що задовольняє вимогам аеродинамічної ефективності та стійкості руху.

Чисельно одержано розв'язок нестаціонарної задачі теплообміну сферичної краплі, що рухається під дією сили тяжіння у в'язкому середовищі зі змінною швидкістю. Результати розв'язку наведено у вигляді залежностей середньої температури краплі та чисел Нусельта від часу. Досліджено вплив ряду визначальних параметрів на інтенсивність процесу теплопереносу.

Наведено результати експериментального дослідження тепловіддачі та особливостей гідродинаміки в разі поперечного обтікання повітрям однорядних пучків циліндрів, поверхню яких сформовано системами симетричних та асиметричних циліндричних лунок. В дослідженому інтервалі чисел Рейнольдса від 3 300 до 63 000 максимальний рівень інтенсифікації теплообміну в порівнянні з гладким циліндром складає 1,78 рази, в той час, коли гідравлічний опір пучка збільшується на величину меншу, ніж 14 %. Деякі види досліджених систем лунок спричиняють зменшення зони зворотних течій за циліндром в 2-4 рази. Частоти звукових коливань, які генеруються за умови обтікання лунок, розміщених поблизу лобової точки циліндра, близькі за величиною до частот, що виникають під час обтікання таких самих лунок на плоскій поверхні. Показано можливість спрямованого діаметра лунок для максимального скорочення довжини зони зворотних течій за циліндром.

Рассмотрена нестационарная нелинейная задача о произвольном движении тела вращения в сжимаемом газе. Возмущенное телом движение газа считается потенциальным. Решение задачи ищется в виде суммы запаздывающих потенциалов диполей, распределенных по поверхности тела и сходящей с его задней кромки вихревой пелене, и источников, распределенных вне тела и следа. С помощью источников учтены нелинейные члены в уравнении для потенциала возмущения скорости. Численный метод построен на основе перехода от непрерывных распределений особенностей по поверхности тела к панельным и к дискретным во времени. Вихревой след на теле и в следе заменен системой рамок диполей с равномерной интенсивностью по поверхности рамки. Интенсивности рамок диполей определены последовательно, шаг за шагом по времени. В процессе расчета выстроена вихревая пелена и определены интенсивности источников.

Розроблено метод розв'язку задач обтікання тіл довільної форми у вигляді ітераційного процесу відображення тризв'язних двовимірних областей. Ітераційний процес дозволяє ефективно числово будувати та відображати розглянуті області за допомогою конформних і квазіконформних відображень на канонічний прямокутник, на якому розв'язування задач обтікання значно спрощується. Для нього сформульовано і доведено умови збіжності. Обгрунтовано значення параметрів, за яких досягається максимальна швидкість збіжності ітераційного процесу.

Запропоновано підхід до дослідження вісесиметричної системи, що складається з нескінченної тонкої пружної циліндричної оболонки, що містить потенційний потік ідеальної стисливої рідини, а також сферичне включення, що коливається, у разі періодичних динамічних дій. Запропонована методика виникла в процесі виконання проекту, присвяченого розробці методів відновлення здобичі нафти у закупорених шпарах, у відділі теорії коливань Інституту механіки ім С. П. Тимошенка НАН України. Цей математичний підхід дозволяє переписувати загальні розв'язки відповідних рівнянь математичної фізики з однієї системи координат в іншу та одержувати в результаті точний аналітичний розв'язок (у вигляді рядів Фур'є) задач взаємодії для систем твердих та пружних тіл.

С помощью метода пробных частиц (МПЧ) решения уравнения Больцмана численно исследовано обтекание пластины сверхзвуковым потоком разреженного газа для больших и малых чисел Маха в широком диапазоне числа Кнудсена. Получены значения коэффициента лобового сопротивления и распределение макропараметров течения в окрестности пластины, учитывая и донную область. Полученные результаты сравнены с данными других авторов. Показано преимущество МПЧ в сходимости результатов счета и затратах машинного времени.

Наведено результати експериментальних досліджень моделі погано обтічної конструкції в аеродинамічній трубі ТАД-2 Національного авіаційного університету та їх аналіз з метою з'ясування можливого виникнення пружних коливань конструкції під дією аеродинамічних сил з боку повітряного потоку. Запропоновано й апробовано методику визначення спектральних характеристик пульсаційної складової швидкості повітряного потоку в супутньому сліді за моделлю за допомогою приймача повітряного миттєвого тиску.

Представлены результаты экспериментального исследования теплообмена при испарении пропана в пористом покрытии горизонтальной трубы и при ее обтекании двухфазным потоком в условиях кольцевого мини-зазора шириной до 2 мм.

Дисертація присвячена питанням дослідження біляекранної аеродинаміки несучих поверхонь. Сформульовано крайову задачу потенційного обтікання крила і профілю потоком нев'язкої нестисливої рідини, що рухаються на гранично малій відстані від твердого плоского екрана. Крайова задача вирішується з використанням наближеного методу, заснованого на граничному виродженні рівняння Лапласа у вузькій області течії між межею і нижньою поверхнею тіла в рівняння Пуассона. На основі чисельного розв'язання рівняння Пуассона з граничними умовами Діріхле отримані нові результати для аеродинамічних характеристик несучих поверхонь різних форм у плані. Розраховано параметри течії і аеродинамічні характеристики крила на основі теорії тонкого тіла і методу малого параметра. Досліджено розв'язання зворотних задач біляекранної аеродинаміки. Записано основні співвідношення для визначення форм поверхні крил і середньої лінії профілю за заданими параметрами течії. Розглянуто варіаційну задачу по визначенню оптимальної форми дужки профілю.

Рассмотрена внешняя задача обтекания сферы осесимметрической струей идеальной капельной жидкости. Определены пределы потока на поверхности сферы и оценена величина силы, что на нее действует.

Сформульовано математичну модель у середовищі COMSOL Multiphysics, що дозволяє розрахувати гідродинаміку циліндр, що обтікає, потоку. Проведено зіставлення результатів числового експерименту та натурних досліджень для різних чисел Рейнольдса. Показано задовільний якісний збіг результатів моделювання з експериментом. Останнє дозволить визначити значення швидкості на поверхні циліндра, а значить по емпіричних формулах величини місцевих коефіцієнтів теплообміну.

Продолжены исследования газодинамических процессов во внутренних каналах, с использованием оптической визуализации. Получены визуализационные картины течения в каналах плоской прозрачной модели приборов с многократным расширением потока в импульсном режиме и проведена их покадровая цифровая обработка. Провизуализированы траектории разлета частей диафрагмы. Результаты испытаний могут быть использованы при экспериментальных исследованиях обтекания изделий газами в различных условиях.

Приведена постановка задачи динамической устойчивости упругой пластины, защемленной в плоском экране и обтекаемой сверху сжимаемой газообразной средой с постоянной скоростью. При обтекаемой критической скорости такая система может быть динамически неустойчивой. Аналитическое решение задачи построено применением интегрального преобразования Лапласа и переходом к оригиналу посредством формулы обращения Римана - Меллина и леммы Жордана. В результате из рассмотрения задачи на собственные значения определена и построена граница динамической устойчивости.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.330.561

Рубрики:

Обтікання профілів. Обтікання крила. Обтікання ґраток . Середовище стисливе < Аеро- і газодинаміка >

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

The "heat transfer law" for the laminar and turbulent flow over a disk rotating in a quiescent ambience is proposed. This law is based on the experimental data obtained at the Stanford University (USA) and takes into account the radial distribution of the wall temperature.

The manifolds of closed curves relative to a center are constructed along with those relative to a saddle. A loop-like separatrix separating these solutions is presented.

Рассмотрена задача об ударном взаимодействии пластинки с жидкостью, которая имеет свободную границу. Пластинка расположена под углом наклона к свободной поверхности жидкости и моделирует работу органа управления судном. Для безотрывного обтекания получено точное решение при любом угле наклона; для обтекания с отрывом точное решение получено только при определенном угле наклона.