ДОСЛІДЖЕННЯ ЦИРКУЛЯЦІЙНОЇ ТЕЧІЇ У КВАДРАТНІЙ ТА ПРЯМОКУТНІЙ КАВЕРНАХ ПРИ МАЛИХ ЧИСЛАХ РЕЙНОЛЬДСА

O. O. Kochubey, E. V. Kravec

Анотація


Виконано розрахунок течії в’язкої нестисливої рідини в каверні з рухомою верхньою кришкою, а також в каверні з вільною поверхнею за допомогою методу скінченних елементів при числах Рейнольдса 0 ÷ 500. Наведено математичні моделі в безрозмірних змінних „швидкість-тиск” течій в кавернах за наявності та відсутності рухомої кришки. Вказано на переваги та недоліки математичних формулювань задачі для досліджуваних варіантів.
Досліджено вплив геометрії каверни зі співвідношенням глибини до ширини 0.5; 1.0; 2.0 на систему вихороутворення в ній. Наведено профілі подовжньої та поперечної складових швидкості в центральних перетинах квадратної каверни з рухомою кришкою, а також картини ліній течії, ізоліній двох компонент швидкості та ізобар для каверн за наявності та відсутності
рухомої кришки. Проведено ретельний порівняльний аналіз течії в кавернах за наявності та відсутності рухомої кришки. Виявлено вплив наявності/відсутності рухомої кришки на розподіл полів швидкості, тиску, а також на закономірність утворення основного вихору та системи вторинних вихорів у кавернах. Виконано порівняння отриманих результатів з числовими дослідженнями інших авторів.


Ключові слова


нестислива течія в’язкої рідини; метод скінченних елементів; ламінарна течія в каверні з рухомою кришкою та в каверні з вільною поверхнею; система вихороутворення у прямокутній каверні за малих чисел Рейнольдса

Повний текст:

PDF (Russian)

Посилання


Белов, И.А. Циркуляционное движение жидкости в прямоугольной каверне при средних и высоких числах Рейнольдса [Текст]/ И.А. Белов, С.А. Исаев // Журн. прикл. механики и техн. физики. – 1982. – № 1. – С. 41–45.

Беляев, Н.М. Численные методы конвективного теплообмена [Текст]: учеб. пособие /Н.М. Беляев, А.А. Приходько. – Д.: ДГУ, 1983. – 104 с.

Горин, А.В. Обзор моделей расчета течения несжимаемой жидкости в квадратной каверне [Текст]/А.В. Горин // Градиентные и отрывные течения. – Новосибирск, 1976. – С. 85-116.

Гуров, Д.Б. Об одном способе построения алгоритма расчета течений вязкой несжимаемой жидкости [Текст]/Д.Б. Гуров, Т.Г. Елизарова // Журн. вычисл. математики и мат. физики. – 1990. – Т. 30. – № 11. – С. 1719–1727.

Гхиа, К.Н. Решение уравнений Навье – Стокса с учетом несжимаемости в обычных переменных [Текст]/ К.Н. Гхиа, В.Л. Хэнки, Дж.К. Ходж // Ракетная техника и космонавтика. – 1979. – Т. 17. – № 3. – С. 89–92.

Копченов, В.И. К использованию существенно неравномерных сеток при численном решении уравнений [Текст]/В.И. Копченов, А.Н. Крайко, М.П. Левин // Журн. вычисл. математики и мат. физики. – 1982. – Т. 22. – № 6. – С. 1457–1467.

Копченов, В.И. Неявная итерационная схема для расчета течений вязкой несжимаемой жидкости [Текст]/В.И. Копченов, Д.А. Никифоров // Там же. – 1994. – Т. 34. – № 8–9. – С. 1335–1343.

Кравец, Е.В. Анализ экспериментальных и численных исследований вихревых течений в трехмерных кавернах [Текст]/Е.В. Кравец, А.А. Кочубей //Вісн. Дніпропетр. ун-ту. Серія Механіка.  2013.  Т. 21.  № 5.  Вып. 17.  С. 51–63.

Кравец, Е.В. Сравнительный анализ численных и аналитических исследований циркуляционных двумерных течений в кавернах [Текст]/Е.В. Кравец, А.А. Кочубей //Техн. механика.  2012.  № 1.  С. 38–55.

Кочубей, А.А. Численное моделирование процессов конвективного переноса на основе метода конечных элементов [Текст] /А.А. Кочубей, А.А. Рядно.  Д.: Изд-во ДГУ, 1991.  228 с.

Курант, Г. Сверхзвуковое течение и ударные волны [Текст] /Г. Курант, К. Фридрихс; перевод с англ. А.С. Компанейца.  М.: Изд-во иностр. лит., 1950.  426 с.

Пасконов, В.М. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена /В.М. Пасконов, В.И. Полежаев, Л.А. Чудов.  М.: Наука, 1984.  288 с.

Полежаев, В.И. Метод конечных элементов в задачах гидромеханики, тепло- и массообмена [Текст] /В.И. Полежаев, А.И. Федосеев.  М., 1980.  Препринт/ АН СССР. Ин-т проблем механики; № 160.  72 с.

Симуни, Л.М. Численное решение задачи движения жидкости в прямоугольной яме [Текст] / Л.М. Симуни // Журн. прикл. механики и техн. физики.  1965.  № 6.  С. 106–108.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.



Індексування журналу

Журнал розміщено у наукометричних базах, репозитаріях та пошукових системах:

      


Адреса редколегії: 49050, Україна, Дніпропетровськ, Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара (ДНУ), вул. Козакова 18, корп. 14, механіко-математичний факультет, д-р фіз.-мат. наук, проф. Гоман О.Г. 

Телефон: (056) 776-82-05

email: v01_klim@mail.ru

www.dnu.dp.ua


Free counters! Яндекс.Метрика

Лицензия Creative Commons
Це видання має доступ за ліцензією Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.


Open Science in Ukraine - website development