Вычислительная математика и математическое моделирование
В работе исследовано влияние стационарного течения на возмущенное двумерное движение жидкости. В канале, ограниченном сверху и снизу горизонтальными поверхностями, находятся два слоя, различные по плотности, вязкости и глубине. Под действием продольного градиента давления в каждом из них формируются параболические профили сдвигового потока.
Для очень длинных линейных волн были определены профили вертикальной скорости по глубине. В случае, когда для возмущенного движения вязкостью можно пренебречь, получена аналитическая зависимость, отличие которой от линейной возрастает с увеличением скорости течения. При учете вязкости дифференциальное уравнение разделялось на две части: неоднородную с нулевыми краевыми условиями и однородною с ненулевыми. Профили вычислялись «методом стрельбы» от крышки и дна канала для каждой из этих частей независимо, а затем сшивались на поверхности раздела. В результате, профиль вертикальной скорости оказался близким к линейному в широком диапазоне скоростей потока.
Предполагая, что длины волн существенно больше, а их амплитуды и толщины нестационарных вязких пограничных слоев много меньше глубин жидкостей, исходная система уравнений гидродинамики сведена к одному нелинейному интегро-дифференциальному уравнению для возмущения границы раздела. В ситуациях, когда можно пренебречь диссипативными потерями для возмущений, установившиеся решения найдены в классе эллиптических функций Якоби (кноидальные волны). Показано, что спутное течение увеличивает скорость распространения и уменьшает характерный продольный размер возмущения, а противоток – наоборот.
Дополнительные материалы: | HTML |
![]() Обратная связь |
![]() [Головная страница] [Конференции] |
© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск