Одержано систематичні експериментальні дані для турбулентних течій води з додатками поліакриламіду в трубопроводах з раптовими звуженнями та розширеннями потоку. Одержано залежності для обчислення втрат напору в раптових звуженнях і розширеннях труб, який базується на тому, що в тих місцевих опорах, де переважають втрати на тертя, додатки понижують гідродинамічний опір, а в разі домінування опору форми - збільшують його. Запропоновано та обгрунтовано метод перерозподілу витрат рідини між декількома трубопроводами введенням у потік гідродинамічно активних додатків. Удосконалено відомий спосіб обчислення втрат енергії в прямій циліндричній трубі за питомою потужністю, що витрачається на подолання опору потоку та розповсюджено його на раптове розширення труби.

  Скачати повний текст

Використано лазерно-доплерівську методику вимірювань для дослідження розподілу швидкостей фаз і концентрацій частинок у двофазовому турбулентному потоці в горизонтальній трубі та ламінарному примежовому шарі на плоскій пластині, сегменті та конусі. Вперше встановлено немонотонний характер розподілу частинок по поперечному перерізу пограничного шару. З використанням ейлерового підходу побудовано сім'ю математичних моделей двофазових течій у трубах, струменях і примежових шарах. Висунуто гіпотезу про те, що для реальних сипких матеріалів полідисперсність частинок і пов'язаний з нею механізм міжчастинкових зіткнень є найважливішими чинниками, які визначають розподіл параметрів течії. Розроблено оригінальну алгебричну модель замикання рівнянь руху частинок. Результати числових досліджень різних типів двофазових течій добре узгоджуються з експериментом, що підтверджує прийняту гіпотезу. Впроваджено нові методи розрахунку ряду важливих для практики процесів і пристроїв, пов'язаних з течією полідисперсної двофазової суміші.

  Скачати повний текст

Розроблено єдиний підхід до вирішення крайових задач теорії пружності для довільних областей, який грунтується на виборі шуканих функцій у вигляді лінійної комбінації фундаментальних рішень, застосований до задач кручення та згину порожніх анізотропних стрижнів з перерізами довільної конфігурації. У межах цієї методики проведено дослідження для визначення напруженого стану скручених і зігнутих стрижнів зі складними одно- та багатозв'язними поперечними перерізами залежно від форми та розташування порожнин для різних випадків анізотропії матеріалу. Запропоновано методику дослідження напруженого стану поблизу отворів, розташованих на бічних поверхнях тонкостінного закрученого стрижня.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано та розвинуто підхід до розв'язання класу задач про напружено-деформований стан неоднорідних у радіальному та коловому напрямках анізотропних порожнистих циліндрів, що зазнають дії відцентрового навантаження. Побудовано розв'язувальні системи звичайних диференціальних рівнянь. Наведено аналіз розрахунків для наступних класів циліндрів: неоднорідних за товщиною ортотропних порожнистих, неоднорідних у радіальному напрямку порожнистих, що мають одну площину пружньої симетрії; анізотропних неоднорідних у радіальному та коловому напрямках порожнистих, що зазнають дії відцентрового навантаження. Із врахуванням відцентрового навантаження по деформованій схемі проведено розрахунки й аналіз полів напружень і переміщень у неоднорідних циліндрах, обчислено критичні швидкості обертання, в процесі наближення до яких фактори напружено-деформованого стану починають безмежно зростати.

  Скачати повний текст

Розроблено нелінійну модель дослідження динаміки трубопроводу за швидкісного руху рідини та перехідних режимів руху системи в околі критичних швидкостей. Проведено дослідження енергообміну між формами коливань системи. Проаналізовано можливості використання різних режимів змін швидкості течії та тиску для зменшення негативного впливу наближення до критичної швидкості. Розглянуто різні закони розгону та гальмування рідини, пульсації швидкості рідини та тиску у трубі. Встановлено, що визначальними для формування динамічних процесів є врахування сил інерції Коріоліса, а також сил внутрішнього тиску в рідині, які визначають додаткові зміни критичної швидкості.

  Скачати повний текст

Досліджено питання нового перспективного наукового напрямку в механіці суцільних середовищ - проблеми рухомості границь у хвильових задачах механіки рідини, газу та плазми. Сформульовано проблему рухомості границь в механіці рідини, виконано математичну постановку загального вигляду задачі з рухомими границями: метод нелінійного перетворення часу для хвильового рівняння; метод використання інтегральної стисливості середовища в області з рухомими границями; метод використання математичної моделі лінійної антени змінної довжини; метод нестаціонарного конформного відображення для рівняння Лапласа. Виявлено нелінійні ефекти, які є результатом урахування рухомості границь. Розглянуто конкретні прикладні задачі електровибуху в рідині.

  Скачати повний текст

Розвинуто методи розв'язання обернених задач механіки деформівного твердого тіла для елементів конструкцій у вигляді стрижнів змінного перерізу, складених стрижнів, конічних і циліндричних оболонок за різних типів межових умов. Розв'язано нові задачі ідентифікації зовнішніх навантажень, що діють на зазначені елементи конструкцій, а саме: задачу стосовно ідентифікації зміни у часі одразу двох зосереджених навантажень, що діють на циліндричну оболонку з несиметричними межовими умовами та задачу щодо ідентифікації одночасно залежності навантаження від часу та його розподілу вздовж осі шарнірно оберненої циліндричної оболонки. Одержано розв'язки нових задач щодо керування коливаннями стрижнів і оболонок. Під час розв'язання поставлених задач використано перетворення Лапласа, ряди Фур'є, та методи: скінченних різниць, регуляризації А.М.Тихонова, h-регуляризації А.С.Аспарцина, а також узагальнені алгоритми Гаусса та Крамера. Доведено вірогідність одержаних результатів. Наведено області їх можливого використання.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено напружено-деформований стан двотаврових стиснуто-зігнутих та розтягнуто-зігнутих перерізів моно- та бісталевих стрижнів. Розроблено методику розрахунку оптимальних двотаврових перерізів з мінімальною площею на задане навантаження за умови міцності за межею пружності, а також методику раціонального підбору сталевих прокатних стрижнів у разі згину з поздовжньою силою в області обмежених пластичних деформацій. Проведено проектування та експериментальне дослідження дійсної роботи стиснуто-зігнутих та розтягнуто-зігнутих стрижнів за межею пружності для з'ясування можливості підвищення навантажень і економії сталі за використання запропонованої методики.

  Скачати повний текст

Розглянуто узагальнення існуючих і розвиток нових методів теорії потенціалу на крайові задачі динаміки в'язкої нестисливої рідини. Досліджено математичні моделі просторового обтікання тіл складної тілесної конфігурації з урахуванням впливу вихроутворення в'язким потоком нестисливої рідини. Встановлено адекватну систему межових інтегральних рівнянь. Вперше в аерогідродинамічних дослідженнях розв'язання крайової задачі подано у вигляді лінійної комбінації потенціалів простого та подвійного шарів, а також сингулярних інтегралів. Одержано аерогідродинамічні характеристики тіл складної тілесної конфігурації, які, в тестових ситуаціях, добре співпадають як з експериментальними даними, так і з відомими теоретичними результатами, а також розвинено метод побудови геомегричної форми реального тіла й її впливу на аерогідродинамічні характеристики.

  Скачати повний текст

Розроблено і науково обгрунтовано методики регулювання витрати рідини в трубопроводах за допомогою гідродинамічно-активних додатків (ГДАД) з використанням ефекту Томса. Розглянуто три завдання регулювання: стабілізацію витрати рідини у трубопроводі при змінному перепаді тиску на його кінцях, перерозподіл витрати рідини між декількома трубопроводами, зменшення ступеня нерівномірності роздачі рідини у трубопроводах із відбором за шляхом. Експериментально доведено, що у сильно розведених полімерних розчинах із масовими концентраціями до 10...50 ppm зменшення коефіцієнту гідравлічного тертя обумовлено збільшенням концентрації за лінійним законом, а значення гідродинамічної ефективності обернено пропорційно до діаметра труби у степені, що майже дорівнює одиниці. Досліджено діапазон економічно доцільного використання ГДАД з метою зменшення втрат енергії за довжиною труб. Розроблено та запатентовано спосіб регулювання витрати рідини у трубопроводі введенням у потік ГДАД та відповідного регулятора витрат.

  Скачати повний текст

Проведено аналіз відомих засобів керування напірними потоками. Обгрунтовано можливість керування потоками рідин за допомогою гідродинамічно активних додатків у випадках стабілізації витрати рідини у трубопроводі, перерозподіл потоків рідин, зменшення нерівномірності шляхової роздачі (збирання) рідини уздовж напірних перфорованих трубопроводів. Розроблено методику візуалізації структури потоків рідин у круглих трубах за допомогою швидкісної кінозйомки та доплерівського локатора.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий варіант визначальних рівнянь анізотропної повзучості з урахуванням пошкоджень за їх тензорною мірою стосовно трансверсально-ізотропних матеріалів та розроблено чисельний метод з програмним забезпеченням розрахунків на повзучість і тривалу міцність плоских елементів конструкцій. Надано теоретичне обгрунтування методу. Вірогідність результатів підтверджено задовільною відповідністю знайдених чисельних даних з відомими аналітичними та експериментальними. Встановлено чисельно й експериментально обгрунтовані нові закономірності анізотропної повзучості та руйнування плоских елементів конструкцій з концентрацією напруження та пошкоджень поряд із малими отворами. Метод орієнтовано та використано для розрахунків на анізотропну повзучість матеріалів і плоских елементів конструкцій на етапі проектування.

  Скачати повний текст