Теоретичний аналiз процесiв вихроутворення та динамiки вихорiв у каналах

• Видавець: Інститут гідромеханіки НАН України
• Дата: 2003
• Автори: Горбань, В.О., Горбань, І.М.
• Формат: Стаття
• Мова: Ukrainian
• Опубліковано: Інститут гідромеханіки НАН України 2003
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/4878
• Цитувати: Tеоретичний аналiз процесiв вихроутворення та динамiки вихорiв у каналах / В.О. Горбань, I.М. Горбань // Прикладна гідромеханіка. — 2003. — Т. 5, № 3. — С. 3-18. — Бібліогр.: 30 назв. — укр.

В рамках плоской задачи для идеальной несжимаемой жидкости проведен анализ закономерностей движения вихрей в каналах различной конфигурации, в частности, в канале с резким расширением и в области разветвления каналов. Показано, что в ряде случаев в канале существуют точки, в которых вихрь определенной циркуляции находится в равновесии, то есть является "стоячим". К характерным особенностям устойчивых стоячих вихрей относится наличие у них собственных частот. Проведенные расчеты показывают, что стоячие вихри избирательно реагируют на периодические возмущения. Наблюдается резонанс при приближении частоты возмущений к собственной частоте стоячего вихря. Построен комбинированный лагранжево-эйлеровый численный алгоритм для моделирования вихревых течений вязкой жидкости в каналах. Он использует вихревой метод, чтобы описать конвективный перенос завихренности, и конечно-разностную схему на адаптивных сетках для уравнения диффузии. Выполнены расчеты эволюции вязкого вихря в канале с плоскими стенками, а также вихревой структуры течения за уступом в канале и в области разветвления каналов при умеренных числах Рейнольдса. Показана принципиальная возможность использования интерцепторов для оптимизации структуры течения в области разветвления каналов.