Розроблено методику розрахунку траєкторій малих вагомих частинок у завихреному потоці газу, що підводиться через пористу поверхню тіла, яке рухається з надзвуковою швидкістю.

Досліджено вплив сильних турбулентних пульсацій швидкості міжфазового та міжрекційного ковзання на пульсаційний рух, теплообмін і взаємодію частинок (крапель) у газодисперсному потоці. Показано, що використання гіпотези про малість пульсацій у порівнянні з відповідними осередненими величинами призводить до значної помилки у визначенні найважливіших характеристик потоку.

Наведено огляд досліджень руху твердих частинок в ідеальній і в'язкій рідинах під дією середніх в часі сил, які обумовлені акустичним полем. Акцент зроблено на роботах, в яких використано метод, що грунтується на розв'язуванні рівнянь гідродинаміки стисливої рідини з наступним обчисленням сил, які діють на частинки, і осередненням їх в часі.

Показано, що врахування флуктуацій швидкості руху частинок і внутрішніх напружень між ними дозволяє описати перехід сипучого середовища до текучого стану як у неперервному, так і переривчастому режимах. В останньому випадку флуктуації внутрішніх напружень сприяють прояву самоорганізованої критичності, за якої еволюція системи представляється розподілом тривалостей інтервалів течії середовища. Його форма визначається фрактальною системою Лоренца зі стохастичними джерелами. Еволюція системи зводиться до процесу субдифузії у просторі станів з імовірністю стрибків системи, визначеною за Цаллісом.

Складено узагальнене рівняння Бернуллі для потоку суміші газу та твердих частинок, яке ураховує стисливість газу, температуру і нерівномірність розподілу концентрації та швидкостей фаз по живому перерізі потоку. Складання такого роду рівняння за допомогою математично точного та фізично обгрунтованого методу має принципове значення, оскільки відомі у науковій літературі рівняння Бернуллі для потоку того чи іншого гетерогенного середовища написані не завжди вірно. Одержане у даній роботі рівняння Бернуллі носить універсальний характер і може бути основою методики гідравлічного розрахунку параметрів руху не тільки сумішей газу і твердих частинок, а й, зокрема, суспензій або сумішей рідини та бульбашок газу чи пари.

Розглянуто концепцію вивчення процесу розповсюдження промислових викидів у приземному шарі атмосфери. Побудовано математичну модель розсіювання з урахуванням динаміки польоту важких частинок.

Рассмотрена динамика изменения концентраций в полностью перемешанной системе при протекании двух последовательных гетерогенных реакций на поверхности монодисперсных аэрозольных частиц в случае, когда массоперенос реактантов к поверхности аэрозолей является лимитирующим процессом. Получена самосогласованная система уравнений, проанализированы различные варианты изменения концентраций и определены начальные условия и коэффициенты массопереноса, приводящие к этим вариантам. Показано, что за счет последовательности реакцией количество возможных переключений возрастает до двух по сравнению с одной бинарной реакцией. Для случая двойного переключения получено аналитическое решение.

Наведено результати числового моделювання динаміки пилових частинок (ПЧ) у радіочастотному розряді за умов мікрогравітації. Дослідження проведено за допомогою РІС/МСС методу для розрахунку поведінки електронів та іонів у плазмі та гідродинамічної моделі для розрахунку динаміки пилу у плазмі. Рух ПЧ відбувався під дією електричної сили, сили іонного тертя та тертя з нейтралами. Проведено розрахунки за різних значень тиску нейтрального газу, концентрації та розміру ПЧ. Результати показують, що ПЧ формують шар з різкими межами всередині розрядного проміжку. Положення меж шару не збігається з межами приелектродного шару та залежить від розміру ПЧ і концентрації іонів у розряді. Усередині розряду ПЧ розподілені майже рівномірно, але на межі шару концентрація ПЧ значно збільшується.

Розглянуто задачу про збурювання в'язкої нестислої рідини потоком великої кількості твердих часток, що рухаються з заданими швидкостями. Досліджено асимптотичну поведінку розв'язків лінійної системи рівнянь Нав'є - Стокса, які описують цю задачу, коли розмір часток і відстань між ними зменшуються, а кількість часток необмежено зростає. Одержано усереднені рівняння, що описують рух суспензії.

Побудовано кінетичну теорію просторово неоднорідних станів частинок, що слабко взаємодіють із гідродинамічним середовищем (ГДС). Для побудови мікроскопічної теорії такої системи використано метод скороченого опису. Розглянуто випадок, коли підсистема частинок, що взаємодіють із середовищем, перебуває на кінетичному етапі еволюції й описується одночастинковою функцією розподілу (ОЧФР). У межах методу скороченого опису одержано зв'язані рівняння руху для параметрів скороченого опису: ОЧФР для частинок, що взаємодіють із середовищем, і гідродинамічних характеристик середовища (його густини, температури та середньої швидкості частинок середовища). Прикладом фізичного об'єкта, еволюція якого описується одержаними рівняннями, можуть служити нейтрони, які поширюються у ГДС без поглинання та розмножування.

Розглянуто рух в'язкої нестисливої рідини з великою кількістю дрібних твердих часток, що взаємодіють між собою. Вивчено асимптотичну поведінку малих коливань такої системи, коли радіуси часток, відстані між найближчими частками та сили взаємодії між ними узгоджено зменшуються. Виведено рівняння, які описують усереднену модель такої системи.

Установлено, что в периферийной турбулентной зоне вертикально восходящего потока гидровзвеси распределение скоростей несущей среды подчиняется логарифмическому закону. Показано, что с увеличением нагрузки по твердому материалу отношение радиуса центрального ядра из концентрированной гидросмеси к радиусу гидроподъемника возрастает.

На основании замкнутой системы уравнений для вторых и третьих корреляционных моментов пульсаций скоростей частиц исследовано влияние турбулентных и псевдотурбулентных эффектов в анизотропном поле пульсационной энергии твердой фазы на характер течения газовзвеси на стабилизированном участке трубы. Приведены примеры численных результатов.

В рамках континуальной теории гетерогенных сред сформулирована система дифференциальных уравнений, описывающая в приближении узкого канала движение газовзвеси с учетом продольного скольжения, химического реагирования и температурной неравновесности фаз. Для вычисления рейнольдсовых напряжений дисперсной фазы используются уравнения переноса указанных корреляций, которые включают в себя турбулентные и псевдотурбулентные эффекты. Замыкание системы уравнений проводится на основании однопараметрической модели турбулентности, обобщенной на случай двухфазных турбулентных течений.

На основании решения уравнения Чена для движения одиночной частицы, в котором учтены силы Бассэ, Магнуса, Сафмена, Архимеда, силы инерционной природы, силы, связанные с наличием присоединенных масс, силы аэродинамического сопротивления и силы тяжести, предложена новая величина для оценки взвешивающей способности потока жидкости и проанализирована ее зависимость от параметров течения и свойств транспортируемого материала. Полагая, что при течении в цилиндрической трубе вертикальная пульсация жидкости описывается периодической синусоидальной зависимостью, а разница между средними скоростями жидкости и твердых частиц пропорциональна гидравлической крупности частиц, получено выражение для вертикальной скорости твердой частицы. Анализ этой зависимости показывает, что вертикальная скорость частицы в напорном турбулентном потоке складывается из двух слагаемых, одна из которых не изменяется с течением времени, а второе описывает колебания по периодическому закону в окрестности стационарного значения. Доказано, что частица будет взвешиваться потоком, то есть двигаться вверх под воздействием турбулентных пульсаций, если величина первой слагаемой положительна, и осаждаться на дно потока, если эта величина меньше нуля.

Рассмотрены различные типы граничных условий при решении задач течения газа с твердыми частицами в линейно связанном объеме; предложен критерий, определяющий способ решения этих задач. Описан процесс движения частиц через жидкую границу с учетом интерференции возникающих возмущений.

Рассмотрены различные типы граничных условий при решении задач течения газа с твердыми частицами в линейно связанном объеме, предложен критерий, определяющий способ решения этих задач. Описан процесс движения частиц через жидкую границу с учетом интерференции возникающих возмущений.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.342.1 + Ж124

Рубрики:

Рух частинок. Частинки тверді. Потік середовищ. Середовище багатофазне. Середовище багатокомпонентне < Гідро- газодинаміка >

Технічна аеродинаміка

Шифр НБУВ: Ж14162 Пошук видання у каталогах НБУВ 

  Скачати повний текст

Вивчено явище регулярної та хаотичної адвекції ідеальної та в'язкої рідини в полі швидкості локалізованих і розподілених вихрових структур в безмежному середовищі, у внутрішніх і зовнішніх течіях. Вирішено проблему опису регулярної та хаотичної адвекції виділеної рідини вихровими течіями. Одержано аналітичні розв'язки нових класів плоских і вісесиметричних задач вихрової динаміки: задачі про взаємодію системи точкових вихорів з клиновидною поверхнею з використанням техніки конформного перетворення; задачі про взаємодію вихрових кілець всередині нескінченного циліндра, заповненого ідеальною нестисливою рідиною; задачі про рух в'язкої нестисливої рідини в наближені Стокса всередині прямокутної порожнини з рухомими сегментами меж методом покращеної редукції. Запропоновано новий метод кускової сплайн-інтерполяції, що враховує експоненціальне розтягування й утворення складок матеріальних контурів за хаотичного режиму адвекції рідини. Застосування його до періодичної течії дозволило встановити та класифікувати складну природу стійких і нестійких багатовидів.