Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале
Представлены результаты численного и физического моделирования структуры вихревого течения, которое формируется внутри глубокой сферической лунки в узком гидродинамическом канале. Приведены результаты расчетов течения методами URANS, LES и POD анализа. Показаны визуальные особенности вихревого течен...
Saved in:
| Published in: | Прикладна гідромеханіка |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут гідромеханіки НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116325 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале / А.В. Воскобойник, В.А. Воскобойник, С.А. Исаев, В.Л. Жданов, Н.В. Корнев, Й. Турноу // Прикладна гідромеханіка. — 2011. — Т. 13, № 4. — С. 3-21. — Бібліогр.: 44 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862713862280708096 |
|---|---|
| author | Воскобойник, А.В. Воскобойник, В.А. Исаев, С.А. Жданов, В.Л. Корнев, Н.В. Турноу, Й. |
| author_facet | Воскобойник, А.В. Воскобойник, В.А. Исаев, С.А. Жданов, В.Л. Корнев, Н.В. Турноу, Й. |
| citation_txt | Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале / А.В. Воскобойник, В.А. Воскобойник, С.А. Исаев, В.Л. Жданов, Н.В. Корнев, Й. Турноу // Прикладна гідромеханіка. — 2011. — Т. 13, № 4. — С. 3-21. — Бібліогр.: 44 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Прикладна гідромеханіка |
| description | Представлены результаты численного и физического моделирования структуры вихревого течения, которое формируется внутри глубокой сферической лунки в узком гидродинамическом канале. Приведены результаты расчетов течения методами URANS, LES и POD анализа. Показаны визуальные особенности вихревого течения и указаны режимы, при которых внутри сферической лунки генерируются симметричные и асимметричные крупномасштабные вихри. Представлены результаты исследований поля пульсаций пристеночного давления внутри лунки, измеренные миниатюрными пьезокерамическими и пьезорезистивными датчиками, и обнаружены противофазные колебания поля давления в местах формирования и выбросов вихревых систем наружу из лунки. Приведена структура, местоположение и масштабы вихревых систем внутри лунки для ламинарного и турбулентного режимов течения. Установлено в численных исследованиях и экспериментально, что при турбулентном обтекании глубокой сферической лунки в ней формируются асимметричные наклонные вихри, квазипериодически переключающиеся из одной части лунки в другую. Угол выброса асимметричных крупномасштабных вихрей наружу из лунки с ростом числа Рейнольдса увеличивается и составляет ±45° для Red=40000 и ±60° для Red=60000.
Наведено результати чисельного та фізичного моделювання структури вихрової течії, яка формується усередині глибокої сферичної лунки у вузькому гідродинамічному каналі. Приведено результати розрахунків течії методами URANS, LES і POD аналізу. Показані візуальні особливості вихрової течії і вказані режими, при яких усередині сферичної лунки генеруються симетричні та асиметричні великомасштабні вихори. Представлено результати досліджень поля пульсацій пристінного тиску усередині лунки, які вимірювалися мініатюрними п'єзокерамічними та п'єзорезистивними датчиками, і виявлено протифазні коливання поля тиску у місцях формування та викиду вихрових систем назовні із лунки. Приведена структура, місцезнаходження і масштаби вихрових систем усередині лунки для ламінарного та турбулентного режимів течії. Встановлено в чисельних дослідженнях і експериментально, що при турбулентному обтіканні глибокої сферичної лунки у ній формуються асиметричні нахилені вихори, які квазиперіодично перемикаються із одної частини лунки у іншу. Кут викиду асиметричних великомасштабних вихорів назовні із лунки при збільшені числа Рейнольду збільшується і складає ±45° для Red=40000 та ±60° для Red=60000.
ENGThe numerical and physical simulation results of the vortex flow structure which is formed inside a deep spherical dimple in a narrow hydrodynamic channel are presented. The results of flow calculations by the methods of URANS, LES and POD analyze are shown. The visual features of vortex flow are demonstrated and the regimes at which symmetric and asymmetric large-scale vortices are generated inside a spherical dimple are indicated. The research results of the wall-pressure fluctuation field inside the dimple, measured miniature piezoceramic and piezoresistive sensors, are presented, and it is found out the antiphased vibrations of the pressure field in the places of forming and break up of the vortex systems outside from the dimple. A structure, location and scales of the vortex systems inside the dimple for the laminar and turbulent regimes of flow are resulted. It is set, both in numeral researches and experimentally, that at the turbulent flow around of deep spherical dimple asymmetric inclined vortices are formed in it, which quasiperiodic are switched from one part of the dimple in other. Break up angle of the asymmetric large-scale vortices outside from the dimple is increased with growth of Reynolds number and makes ±45° for Red=40000 and ±60° for Red=60000.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:46:58Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-116325 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-9087 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:46:58Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут гідромеханіки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Воскобойник, А.В. Воскобойник, В.А. Исаев, С.А. Жданов, В.Л. Корнев, Н.В. Турноу, Й. 2017-04-24T16:59:51Z 2017-04-24T16:59:51Z 2011 Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале / А.В. Воскобойник, В.А. Воскобойник, С.А. Исаев, В.Л. Жданов, Н.В. Корнев, Й. Турноу // Прикладна гідромеханіка. — 2011. — Т. 13, № 4. — С. 3-21. — Бібліогр.: 44 назв. — рос. 1561-9087 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116325 532.517 Представлены результаты численного и физического моделирования структуры вихревого течения, которое формируется внутри глубокой сферической лунки в узком гидродинамическом канале. Приведены результаты расчетов течения методами URANS, LES и POD анализа. Показаны визуальные особенности вихревого течения и указаны режимы, при которых внутри сферической лунки генерируются симметричные и асимметричные крупномасштабные вихри. Представлены результаты исследований поля пульсаций пристеночного давления внутри лунки, измеренные миниатюрными пьезокерамическими и пьезорезистивными датчиками, и обнаружены противофазные колебания поля давления в местах формирования и выбросов вихревых систем наружу из лунки. Приведена структура, местоположение и масштабы вихревых систем внутри лунки для ламинарного и турбулентного режимов течения. Установлено в численных исследованиях и экспериментально, что при турбулентном обтекании глубокой сферической лунки в ней формируются асимметричные наклонные вихри, квазипериодически переключающиеся из одной части лунки в другую. Угол выброса асимметричных крупномасштабных вихрей наружу из лунки с ростом числа Рейнольдса увеличивается и составляет ±45° для Red=40000 и ±60° для Red=60000. Наведено результати чисельного та фізичного моделювання структури вихрової течії, яка формується усередині глибокої сферичної лунки у вузькому гідродинамічному каналі. Приведено результати розрахунків течії методами URANS, LES і POD аналізу. Показані візуальні особливості вихрової течії і вказані режими, при яких усередині сферичної лунки генеруються симетричні та асиметричні великомасштабні вихори. Представлено результати досліджень поля пульсацій пристінного тиску усередині лунки, які вимірювалися мініатюрними п'єзокерамічними та п'єзорезистивними датчиками, і виявлено протифазні коливання поля тиску у місцях формування та викиду вихрових систем назовні із лунки. Приведена структура, місцезнаходження і масштаби вихрових систем усередині лунки для ламінарного та турбулентного режимів течії. Встановлено в чисельних дослідженнях і експериментально, що при турбулентному обтіканні глибокої сферичної лунки у ній формуються асиметричні нахилені вихори, які квазиперіодично перемикаються із одної частини лунки у іншу. Кут викиду асиметричних великомасштабних вихорів назовні із лунки при збільшені числа Рейнольду збільшується і складає ±45° для Red=40000 та ±60° для Red=60000. ENGThe numerical and physical simulation results of the vortex flow structure which is formed inside a deep spherical dimple in a narrow hydrodynamic channel are presented. The results of flow calculations by the methods of URANS, LES and POD analyze are shown. The visual features of vortex flow are demonstrated and the regimes at which symmetric and asymmetric large-scale vortices are generated inside a spherical dimple are indicated. The research results of the wall-pressure fluctuation field inside the dimple, measured miniature piezoceramic and piezoresistive sensors, are presented, and it is found out the antiphased vibrations of the pressure field in the places of forming and break up of the vortex systems outside from the dimple. A structure, location and scales of the vortex systems inside the dimple for the laminar and turbulent regimes of flow are resulted. It is set, both in numeral researches and experimentally, that at the turbulent flow around of deep spherical dimple asymmetric inclined vortices are formed in it, which quasiperiodic are switched from one part of the dimple in other. Break up angle of the asymmetric large-scale vortices outside from the dimple is increased with growth of Reynolds number and makes ±45° for Red=40000 and ±60° for Red=60000. Авторы выражают благодарность и искреннюю признательность академику НАН Украины, проф. Гринченко В. Т., проф. Воропаеву Г. А. и проф. Хасселю Е. за активное участие в обсуждении и анализе результатов исследований. Работа выполнена при финансовой поддержке по гранту конкурса Совместных проектов фундаментальных исследований "ГФФИ – РФФИ–2011"(проект ќ Ф40.7/020, Гос. рег. ќ 0111U003264; и проект ќ 08–11–90400), а также в ходе научной стажировки Воскобойника В. А. в Ростокском университете (Германия), которую организовала и дала финансовую поддержку Немецкая служба академических обменов (DAAD). ru Інститут гідромеханіки НАН України Прикладна гідромеханіка Науковi статтi Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале Біфуркація вихрової течії всередині сферичної лунки у вузькому каналі Vortex flow bifurcation inside the spherical dimple in a narrow channel Article published earlier |
| spellingShingle | Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале Воскобойник, А.В. Воскобойник, В.А. Исаев, С.А. Жданов, В.Л. Корнев, Н.В. Турноу, Й. Науковi статтi |
| title | Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале |
| title_alt | Біфуркація вихрової течії всередині сферичної лунки у вузькому каналі Vortex flow bifurcation inside the spherical dimple in a narrow channel |
| title_full | Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале |
| title_fullStr | Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале |
| title_full_unstemmed | Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале |
| title_short | Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале |
| title_sort | бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале |
| topic | Науковi статтi |
| topic_facet | Науковi статтi |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116325 |
| work_keys_str_mv | AT voskoboinikav bifurkaciâvihrevogotečeniâvnutrisferičeskoilunkivuzkomkanale AT voskoboinikva bifurkaciâvihrevogotečeniâvnutrisferičeskoilunkivuzkomkanale AT isaevsa bifurkaciâvihrevogotečeniâvnutrisferičeskoilunkivuzkomkanale AT ždanovvl bifurkaciâvihrevogotečeniâvnutrisferičeskoilunkivuzkomkanale AT kornevnv bifurkaciâvihrevogotečeniâvnutrisferičeskoilunkivuzkomkanale AT turnoui bifurkaciâvihrevogotečeniâvnutrisferičeskoilunkivuzkomkanale AT voskoboinikav bífurkacíâvihrovoítečíívseredinísferičnoílunkiuvuzʹkomukanalí AT voskoboinikva bífurkacíâvihrovoítečíívseredinísferičnoílunkiuvuzʹkomukanalí AT isaevsa bífurkacíâvihrovoítečíívseredinísferičnoílunkiuvuzʹkomukanalí AT ždanovvl bífurkacíâvihrovoítečíívseredinísferičnoílunkiuvuzʹkomukanalí AT kornevnv bífurkacíâvihrovoítečíívseredinísferičnoílunkiuvuzʹkomukanalí AT turnoui bífurkacíâvihrovoítečíívseredinísferičnoílunkiuvuzʹkomukanalí AT voskoboinikav vortexflowbifurcationinsidethesphericaldimpleinanarrowchannel AT voskoboinikva vortexflowbifurcationinsidethesphericaldimpleinanarrowchannel AT isaevsa vortexflowbifurcationinsidethesphericaldimpleinanarrowchannel AT ždanovvl vortexflowbifurcationinsidethesphericaldimpleinanarrowchannel AT kornevnv vortexflowbifurcationinsidethesphericaldimpleinanarrowchannel AT turnoui vortexflowbifurcationinsidethesphericaldimpleinanarrowchannel |