Наведено моделі тепломасообміну та гідродинаміки у ламінарних і турбулентних струменевих потоках. Запропоновано математичну гомогенну модель гідродинаміки двофазного ламінарного струменя, яка містить повну тривимірну систему рівнянь Нав'є - Стокса та враховує вплив сил поверхневого натягу. Це дозволило не задавати просторову конфігурацію поверхні розділу фаз, а розраховувати її положення. За цього основним припущенням даної моделі є взаємне непроникнення фаз. Проведено числові (з використанням запропонованої моделі) й експериментальні дослідження впливу параметрів вимушених коливань на монодисперсність результуючого потоку крапель. Числове моделювання проведено для вертикального та горизонтального струменів. Розпад вертикального струменя змодельовано у вісесиметричній, а горизонтального - у тривимірній постановках. Досліджено вплив частоти й амплітуди коливань на розміри крапель, що утворюються. Визначено вплив параметрів коливань на довжину ділянки струменя, що не розпалася. Проведено моделювання гідродинамічних процесів цитокінезу. Одержані результати добре збігаються з експериментальними даними. На підставі результатів числових досліжень наведено рекомендації щодо оптимізації режимів змушеного дроблення у технологічному обладнанні. З використанням методу ренормалізаційної групи розроблено математичну модель турбулентності, що враховує ультрафіолетову частину спектра енергії турбулентності. З використанням запропонованої моделі турбулентності виконано числові дослідження впливу кута нахилу на осереднені та пульсаційні гідродинамічні характеристики осцилювального турбулетного імпактного струменя. Визначено наявність та розташування зон з негативною турбулетною в'язкістю за різних кутів нахилу струменя.

  Скачати повний текст

Досліджено взаємодію ударних хвиль з примежовим шаром за наявності тепло- та масообміну з обтічною поверхнею. Розроблено програмно-методичне забезпечення моделювання надзвукових течій на основі повних нестаціонарних тривимірних і спрощених осереднених за Рейнольдсом рівнянь Навьє - Стокса стисливого газу, записаних у довільних криволінійних координатах. Запропоновано модифікації неявних підвищеної точності та змішаних явно-неявних скінченнорізницевих алгоритмів з використанням компактних апроксимацій четвертого порядку. Проведено порівняльний аналіз впливу тепло- та масообміну на структуру дво- та тривимірних надзвукових відривних течій, викликаних взаємодією ударної хвилі з примежовим шаром. Отримано залежності для параметрів подібності відривних надзвукових течій від умов тепло- та масообміну з обтічною поверхнею. Показано, що механізм впливу теплообміну на структуру надзвукових відривних течій є фактично однаковим для двовимірних та тривимірних випадків. З'ясовано, що можливості керування відривом потоку за допомогою теплообміну в просторових течіях незначні в порівнянні з двовимірними течіями.

  Скачати повний текст