|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
О ТУРБУЛЕНТНОСТИ И УРАВНЕНИЯХ НАВЬЕ-СТОКСАстатья
- Автор: Воронков С.С.
- Сборник: Сборник докладов Второй Национальной научной конференции (Москва 8 декабря 2021) "Актуальные проблемы строительной отрасли и образования - 2021"
- Год издания: 2022
- Место издания: МИСИ-МГСУ Москва
- Первая страница: 978
- Последняя страница: 983
- Аннотация: Проблема турбулентности является одной из нерешенных проблем физики и техники ХХ века. Турбулентный режим движения жидкости и газа является основным для инженерного оборудования. Поэтому понимание турбулентности позволит улучшить характеристики инженерного оборудования. Традиционно считается, что турбулентность в жидкостях и газах описывается системой уравнений Навье-Стокса в приближении несжимаемости среды. Предполагается, что доказательство существования и гладкости решений уравнений Навье-Стокса позволит глубже понять свойства уравнений и разобраться в проблеме турбулентности. Но как показано в работах автора, турбулентность в жидкостях и газах связана со сжимаемостью среды. Поэтому задача существования и гладкости решений уравнений Навье-Стокса в приближении несжимаемости среды представляет интерес лишь с точки зрения математики и лишена физического содержания. С точки зрения физики при рассмотрении существования и гладкости решений уравнений Навье-Стокса в жидкостях и газах необходимо учитывать сжимаемость среды. Турбулентность в жидкостях и газах представляет собой циклически повторяющийся процесс возникновения и распада когерентных вихревых структур, описываемых векторным волновым уравнением. Распад вихревых структур сопровождается взрывным, асимптотическим ростом пульсации давления, запускающим новый цикл генерации турбулентности. Приведенное выражение для пульсации давления свидетельствует о том, что давление в турбулентном потоке жидкости и газа в зонах распада когерентных вихревых структур асимптотически возрастает и претерпевает разрыв, то есть для давления нарушается гладкость решения. Но такое разрывное поведение давления в турбулентном потоке жидкости и газа следует не из решений уравнений Навье-Стокса в приближении несжимаемости среды, а из решений более общей системы уравнений, учитывающей сжимаемость и диссипацию энергии: уравнений Навье-Стокса, сохранения энергии, неразрывности и состояния. Приводится анализ закона роста пульсации давления при различных условиях распада вихревых трубок.
- Добавил в систему: Воронков Сергей Семенович