Информационная система "Конференции"

Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании

Усть-Каменогорск, Казахстан, 11-14 сентября 2003 года

Тезисы докладов

Численное исследования трехмерного течения в удлиненной каерне с подвижной крышкой

Кудинов П.И.

Днепропетровский национальный университет (Днепропетровск)

Интерес к закономерностям поведения трехмерных вихревых течений постоянно растет в силу их широкой распространенности в технических приложениях. Снижение сопротивления, повышение теплоотдачи в теплообменниках, создание устойчивых управляющих структур все это актуальные задачи аэродинамики и тепломасообмена, осмысленное решение которых требует глубокого понимания законов формирования трехмерных течений. К сожалению, это направление все еще слабо изучено. Основная проблема – это недостаток детальной базы данных с расчетами, экспериментами и визуализациями трехмерных течений хотя бы для базовых конфигураций геометрии обтекаемых тел.

В плане создания такой базы данных, наиболее интересные возможности предоставляют численные методы механики жидкости и газа. Это, прежде всего, гибкие средства визуализации структуры течения, возможность измерений локальных характеристик без внесения возмущений в поток.

При переходе к трехмерной постановке задача становится значительно сложнее и многограннее. Это можно проиллюстрировать на одной из самых популярных, ставшей классической, задаче о течении в квадратной каверне с подвижной крышкой. В недавних работах исследовалось течение в удлиненной каверне [1] и бесконечной траншее [2,3] при направлении движения крышки вдоль поперечной оси каверны. Были отмечены интересные физические эффекты. Оказалось, что при увеличении числа Рейнольдса влияние боковых стенок на течение в удлиненной каверне, растет за счет интенсификации массопереноса смерчевидными вихрями [1]. В работах [2,3] было показано, что двумерное течение в бесконечной траншее теряет устойчивость при увеличении числа Рейнольдса и формируется трехмерная структура течения с торообразными периодическими вихрями.

Целью настоящей работы является исследование структуры течения в удлиненной каверне при различных числах Рейнольдса и углах между направлением движения крышки и поперечной осью каверны, а также исследование устойчивости симметричной структуры течения при движении крышки вдоль длинной стороны каверны.

В работе приведены результаты визулизации течения - линии растекания по поверхности каверны, а также траектории движения жидких частиц. Проанализированы закономерности изменения структуры течения. Показано, что симметричное течение при движении крышки вдоль длинной стороны каверны, становится неустойчивым при увеличени числа Рейнольдса.

Кудинов П.И. Численное моделирование пространственных течений вязкой несжимаемой жидкости // Вісник Дніпропетр. ун-ту. Механіка. 2001, т.1, вип. 4. С.89-99.
Кудинов П.И. Численное исследование пространственного неустойчивого течения в бесконечной каверне // Вісник Дніпропетровського університету. Серія Механіка. 2002, т.1, вип. 6. С.45-53.
Исаев С.А., Кудинов П.И., Кудрявцев Н.А., Пышный И.А. Численный анализ струйно-вихревой картины течения в прямоугольной траншее // Инженерно-физический журнал. -2003. Том 76. №2. -С.24-31.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]