Н. И. Болонов, В. У. Бондарчук*, И. А. Ватутин*, Б. А. Коловандин*, В. Г. Лобачев
"Донецкий государственный университет, 340055 Донецк *АН К «ИТМО» НАН Беларуси, 220072 Минск"
Страницы: 64-75
Приводятся результаты экспериментального и численного исследования динамики параметров однородной турбулентности устойчиво стратифицированной жидкости при различных значениях молекулярного числа Прандтля ‐ Шмидта в широком диапазоне времени плавучести Nτ. Приводится краткое описание бассейна, использованной измерительной аппаратуры и методики эксперимента. Численное моделирование выполнено с использованием модели второго порядка однородной турбулентности стратифицированной среды. Проанализировано влияние колебаний турбулентного потока массы (тепла) q(Nτ) на эволюцию статистических параметров полей скорости и температуры, найдено инвариантное соотношение для параметров сильной турбулентности стратифицированной жидкости. Показано, что статистические параметры турбулентности, будучи сглаженными по амплитуде колебаний, после точки коллапса меняются во времени автомодельно.
Выполнено численное моделирование динамики пассивной примеси от мгновенного локализованного источника в зоне турбулентного смешения в пикноклине. Источник имитируется заданием начального распределения осредненной концентрации примеси в виде финитной функции, принимающей постоянное значение в круге малого радиуса. Результаты расчетов показывают возможность ситуаций, когда распространение пассивной примеси в значительной мере определяется конвективным течением, генерируемым зоной турбулентного смешения.
В рамках модели идеального газа методом Годунова проведено численное моделирование сверхзвукового обтекания тела с кольцевым уступом, образованным двумя соосно расположенными цилиндрами. Рассмотрены режимы нестационарного обтекания и особенности течения, связанные с наличием цилиндрической полости в носовой части тела. Исследовано влияние интенсивности вдува кольцевой пристеночной струи со дна полости на стабилизацию течения и сопротивление тела. Установлена область существования стационарного обтекания.
Рассмотрена задача определения интегральных аэродинамических характеристик летательных аппаратов в целом в трансзвуковом диапазоне скоростей. Разработан приближенный метод их расчета, основанный на использовании нелинейной трансзвуковой теории малых возмущений для пространственного обтекания тел. Метод исследования состоит в разделении области течения на две подобласти (внешнюю и внутреннюю), применении численных методов интегрирования уравнений в указанных областях и сращивании решений. Метод Мурмана – Коула для расчета сопротивления давления изолированного крыла обобщается на случай комбинации крыла с фюзеляжем.
Измеряется поверхностное трение, возникающее при обдувании потоком воздуха плоской пластины с помощью жидкокристаллического покрытия. Используемая пленка тематического жидкого кристалла давала оптический отклик, по которому определялась величина поверхностного трения. Предлагаемая методика не требует жесткого контроля толщины покрытия и углов освещения и наблюдения. Этот факт позволит в дальнейшем перейти к панорамным измерениям поверхностных аэродинамических характеристик.
Представлен метод определения зависимости вероятности гетерогенной рекомбинации по результатам измерений теплового потока Qw к поверхности каталитического датчика при его импульсном обдуве сверхзвуковым потоком газа, диссоциированного падающей ударной волной, распространяющейся в ударной трубе. Показано, что точность определения γw зависит не только от точности измерений в эксперименте, но и от результатов математического моделирования течения диссоциированного газа около поверхности тела. Представлены результаты обработки эксперимента.
Рассмотрена математическая модель переноса солей взаимосвязанными потоками поверхностных, почвенных и грунтовых вод для крупномасштабных объектов со сложными гидрогеологическими условиями. Вычислительные алгоритмы и программная реализация модели основаны на декомпозиции по физическим процессам и областям моделирования с использованием конечно-разностных схем. Приведены примеры расчетов, иллюстрирующие характерные особенности задачи массопереноса взаимодействующими течениями.
Квазидвумерная негидростатическая модель гидротермодинамики с учетом сжимаемости воды используется для исследования конвекции в глубоком водоеме при температурах, близких к температуре максимальной плотности (ТМП). Вращение Земли учитывается в модели с помощью двух компонентов силы Кориолиса. Специфика глубокого водоема в отношении конвективных процессов состоит в зависимости ТМП не только от солености, но и от давления. Сравниваются результаты трех численных экспериментов: без учета силы Кориолиса, с одним и двумя параметрами Кориолиса. Результаты демонстрируют существенное влияние силы Кориолиса, что позволяет сделать вывод о необходимости ее учета при моделировании конвективных процессов в природных объектах.
Представлены результаты расчетного анализа условий откольного разрушения плутония и его сплава с массовой долей 1,6 % галлия при ударном нагружении. На основании полученных ранее экспериментальных данных определены критические растягивающие напряжения, соответствующие начальной стадии макроскопического откольного разрушения образцов. В расчетах учтены упругопластические свойства материалов и полиморфные превращения в сплаве при нормальной и повышенной (315 °С) температурах.
Изучено влияние крупномасштабных границ раздела в виде протяженных поперечных локализованных областей переплава на механизм пластической деформации поликристаллов низкоуглеродистой стали. Теоретически и экспериментально показано, что в зоне таких границ раздела возникают осциллирующие мезоконцентраторы напряжений, релаксация которых обусловливает формирование в деформируемых поликристаллах периодических полосовых структур мезомасштабного уровня.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
