ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Изучается развитие неустойчивости и нелинейных волн в жидких пленках и струях при воздействии наложенных внешних колебаний. В случае пленки, стекающей по наклонной твердой поверхности, совершающей колебания с конечной амплитудой и фиксированной частотой, исследуются спектры линейной неустойчивости, развитие и разрушение нелинейных волновых структур. Определяются интервалы волновых чисел, в которых существуют резонансные волны, рассматриваются явления нелинейной неустойчивости, стохатизации волновых фронтов при гармонических внешних колебаниях. Исследуется воздействие резонансных волн на поверхностные волны-солитоны. В случае капиллярной струи неньютоновской жидкости внешние колебания вносятся в поток через пульсации формы поверхности струи и расхода жидкости в начальном сечении. На основе численных решений устанавливаются критерии для разделения двух предельных режимов дробления – с образованием однородных капель и с образованием протяженных нитей. Применяются методы численного решения как исходных уравнений Навье-Стокса, так и упрощенных модельных систем. Исследование линейной устойчивости нестационарных течений проводится с применением теории Флоке. Для детального расчета полей течений применяются решения на структурированных адаптирующихся сетках и алгоритмы распараллеливания. При отработке и тестировании методов расчета используются результаты о развитии неустойчивости и автоколебаний в однородных протяженных течениях вязкой жидкости.
Изучено влияние поверхностных сил на нелинейные волны, возбуждаемые гидродинамической неустойчивостью в течениях капиллярных пленок вязкой жидкости по внутренней поверхности трубки, продуваемой потоком газа. На основе полученных данных показано, что для определенных значений параметра взаимодействия и обобщенного параметра подобия возможно образование областей, где течение неустойчиво при любых значениях волновых чисел. На основе асимптотических соотношений для выражения давления и касательного напряжения удалось регуляризировать исследуемую задачу, расширить область исследования устойчивости и обеспечить сходимость решения для более высоких значений волновых чисел. Представлены примеры вторичной неустойчивости и формирования нестационарных волновых структур, исследуются процессы рассогласования и синхронизации по фазовым скоростям, возбуждение непериодических колебаний в высокочастотной части спектра линейной неустойчивости, а также возбуждения резонансных колебаний при внешних воздействиях. Исследована задача истечения заряженной жидкости из круглого отверстия в область электрического поля, вектор напряженности которого ортогонален плоскости отверстия. В приближении сильного поля найдено стационарное осесимметричное решение полубесконечной задачи течения струи с подвижной границей. Нестационарная возмущенная постановка рассмотрена для реального сужающегося профиля струи.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 9 января 2015 г.-29 декабря 2015 г. | Устойчивость нестационарных течений в капиллярных пленках и струях |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Устойчивость нестационарных течений в капиллярных пленках и струях |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Устойчивость нестационарных течений в капиллярных пленках и струях |
Результаты этапа: Исследованы следующие задачи: 1. Нелинейное развитие и разрушение гравитационно-капиллярных волн в жидких пленках при взаимодействии собственных колебательных мод неустойчивости с модами вынужденных колебаний от внешних воздействий. 2. Развитие по времени пространственно-периодических волновых решений модельных систем для пленочных течений по вертикальной и наклонной плоской поверхности. Рассмотрены случаи, когда в спектре имеются две зоны неустойчивости – на длинных и на коротких модах возмущений. Получены сценарии потери устойчивости и стохастизации решений для регулярных волн. 3. Неустойчивости автоколебаний в протяженном следе за цилиндром конечной длины. Численным методом получить решения полных уравнений Навье-Стокса для случая, когда на фоне двумерного периодического течения развиваются трехмерные возмущения. 4. Рециркуляционные отрывные зоны в осесимметричных течениях. Рассмотрены режимы с образованием пограничных слоев на ограничивающих поверхностях, вычислены параметры развивающихся мод неустойчивости, найдены зависимости их от внешних управляющих параметров. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".