Приведены результаты численных и экспериментальных исследований отрывного обтекания срезанных конусов с плоским передним торцом и разными относительными удлинениями. Для фиксированного угла полураствора, при вершине q срезанного конуса, найдено такое его удлинение, при котором он имеет минимальный коэффициент силы сопротивления. Проведено сравнение результатов численных расчетов с экспериментальными данными по величине коэффициента силы сопротивления.

На базі точних розв'язків рівнянь гідродинаміки побудовано та досліджено вихорові структури (вторинні течії), які займають обмежені ділянки біля напівциліндра та напівсфери на площині. Визначено вплив безрозмірних параметрів геометрії та чисел Фруда на силу розрідження, що діє на напівциліндр і напівсферу з боку потоку. Показано, зокрема, що вказана сила є спадаючою функцією їх безрозмірних радіусів і наростаючою - відповідних чисел Фруда. Досліджені залежності є важливими для одержання нових можливостей керування силовим впливом потоків на тіла, що обтікаються.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.320.560.57

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Сформульовано крайову задачу стаціонарного потенційного обтікання видовженого тіла з поперечним перерізом довільної форми потоком нев'язкої рідини поблизу зовнішньої межі течії. Запропоновано розв'язок крайової задачі, яий грунтується на методі гідродинамічних особливостей. Наведено числову методику визначення аеродинамічних характеристик видовжених тіл, що рухаються поблизу плоскої або циліндричної поверхней розподілу двох середовищ. Досліджено вплив різних геометричних параметрів поперечного перерізу видовжених конічних конфігурацій, що рухаються поблизу плоского екрана та вільної поверхні, на їх аеродинамічні характеристики та коефіцієнти індукції аеродинамічних труб з робочою частиною кругового поперечного перерізу. Розглянуто обтікання різних конфігурацій системи крило - корпус плоскої твердої стінки та під вільною поверхнею.

З використанням кінцево-різницевої схеми Кранка-Ніколсона числовими методами розв'язано задачу нестаціонарної вихідної ламінарної течії Ньютонівської рідини вздовж нагрітого циліндричного тіла для різних чисел Рейнольдса та відношень коефіцієнтів теплопровідності циліндра та рідини.

На підставі експериментального дослідження характеристик динамічного і теплового прикордонних шарів за нерухомим і коливальним циліндрами обгрунтовано метод керування слідовим ламінарно-турбулентним переходом. Оцінено можливості варіювання місцем розташування і довжиною зони переходу, а також впливу на інтенсивність переносу в псевдоламінарному прикордонному шарі, що передує переходу.

Розглянуто тривимірну течію в'язкої нестисливої рідини навколо системи прямокутних пластинок. Головна ідея методу полягає в зображенні поля швидкості потоку у вигляді компонент гідродинамічного потенціалу простого шару. Запропоновано метод суперпозиції. Висвітлено лінії току рідини залежно від співвідношення геометричних параметрів пластинок.

Рассмотрено трехмерное течение вязкой несжимаемой жидкости около системы прямоугольных пластинок. Основная идея метода состоит в представлении поля скорости потока в виде компонент гидродинамического потенциала простого слоя. Предложен метод суперпозиции. Освещены линии тока течения жидкости в зависимости от соотношения геометрических параметров пластинок.

Розраховано об'ємні коефіцієнти опору тонких конусів, які обтікаються у суперкавітаційному режимі. Каверна вважається частиною корисного об'єму і визначається за допомогою рівняння першого наближення. Одержано аналітичні формули для об'ємних коефіцієнтів опору тертя та тиску. Розглянуто граничні випадки довгих та коротких каверн. Порівняння з коефіцієнтами опору тонких вісесиметричних тіл у безвідривному режимі обтікання показало, що для чисел кавітації, менших, ніж 0,001, суперкавітаційний режим має переваги, але для більших значень числа кавітації різниця в опорах може стати невеликою. Випадок коротких каверн є неприйнятним для мінімізації опору.

За допомогою перетворень Манглера-Степанова та теорії тонкого тіла отримано прості формули для коефіцієнтів опору тонких вісесиметричних тіл, що рухаються в однорідних рідинах або газах з великими числами Рейнольдса. Зроблено оцінку опору, яка використовує лише параметр тонкості тіла, а також розрахунки товщини примежового шару та коефіцієнтів опору для параболічної форми за чисто ламінарного та чисто турбулентного режимів обтікання без відриву примежового шару.

Експериментально досліджено теплообмін плоскої пластини за наявності слідового ламінарно-турбулентного переходу (СЛТП) за нерухомим і коливним циліндрами. Оцінено інтенсифікацію теплообміну в псевдоламінарному примежовому шарі, що передує СЛТП. Запропоновано модифікований метод розрахунку, заснований на заміні зсувного зовнішнього потоку безсувним еквівалентом, характеристики якого використані для визначення координат області СЛТП і розподілів локальних коефіцієнтів тепловіддачі.

The problem of steady planing of arbitrary hydrofoil systems on a surface of heavy fluid within the theory of small-amplitude waves is reduced to a system of singular integral equations with the Cauchy kernel for pressure distributions. For the infinite periodic system of identical hydrofoils, an integral equation with the Hilbert kernel is obtained.

The experimental investigation of the characteristics of a wake after the still and oscillating cylinder in the presence of a limiting surface is carried out. Under influence of still and oscillating wakes, the boundary layer formation on the surface occurs in the uniform velocity field and in the nonuniform turbulence field with elevated longitudinal fluctuations.

Представлено метод розв'язку двовимірних автомодельних задач входу тіл у воду. Метод грунтується на побудові комплексної швидкості та похідної комплексного потенціалу в області параметричного змінного. Метод застосований для розв'язку задачі занурення несиметричного клину. Рідину припущено ідеальною, невагомою та нестисливою. Представлено результати обчислення гідродинамічних характеристик у разі вертикального входу несиметричного клину у півпростір рідини.

Досліджено просторові задачі Стокса про обтікання прямокутної пластинки та системи прямокутних пластинок стаціонарним потоком в'язкої рідини за малих чисел Рейнольдса. На підставі теорії гідродинамічних потенціалів та методу суперпозиції запропоновано та реалізовано ефективну числову аналітичну методику, яка враховує особливості поведінки потоку в околі межі області. Одержані розв'язки використано для аналізу основних характеристик потоку. Залежно від геометричних параметрів задач та граничних умов побудовані лінії течії, лінії завихреності, лінії постійного тиску та постійної завихреності. Обчислено сили опору прямокутних пластинок залежно від швидкості потоку та геометричних розмірів пластинок.

За допомогою методу числового моделювання досліджено теплоперенос через оребрену стінку до потоку теплоносія, спрямованого перпендикулярно до бокової поверхні ребер. У результаті числового розв'язку задачі про течію теплоносія та теплоперенос через оребрену стінку та теплоносій з умовами четвертого роду на поверхні розподілення середовищ знайдено поля швидкостей теплоносія та поля температур у системі оребрена стінка - теплоносій. У результаті аналізу одержаних даних установлено закономірності теплопереносу, характерні для оребреної поверхні, яка обтікається поперечно.

Розроблено та застосовано оригінальну методику вивчення структури течій в обмежених потоках (планування експерименту на підставі даних візуалізаційних досліджень). Вивчено структуру течій просторового характеру у вихровій камері та заглибленнях напівциліндричної та напівсферичної форми. Одержано кінематичні характеристики та виявлено загальні закономірності формування та розвитку цих течій, а також спектральні характеристики закручених потоків і встановлено характерні особливості спектрів у вигляді дискретних піків, зумовлених формуванням когерентних вихрових структур та їх викидами у межовий шар. Визначено види та типи вихрових систем, їх масштаб, частоту обертання, лінійну й обводову швидкість, а також місцезнаходження в обмежених потоках. Досліджено методи та засоби пасивного управління когерентними вихровими структурами, їх масштабами, частотами обетання та викидів у вихровій камері та заглибленнях різних розмірів і геометричної форми.

Одержано точний розв'язок задачі Стокса у прямому куті за кінематичного збудження потоку нижньої грані за умови порушення суцільності рідини в околі кутової точки області.

Для дослідження нестаціонарних течій нестисливої рідини застосовані двовимірні рівняння Нав'є-Стокса, записані відносно довільної системи координат. Алгоритм числового розв'язування вихідних рівнянь заснований на методі штучної стисливості та модифікований для розрахунку нестаціонарних течій, використовує схеми TVD MinMod другого і ISNAS третього порядку для конвективних членів і центрально-різницеву другого порядку для в'язких членів. Інтегрування за часом рівнянь кількості руху здійснюється за допомогою однобічної схеми другого порядку. Як тестова задача розглядається ламінарна течія за циліндром.

На основе подхода к моделированию внутренней динамики потока среды с помощью введения дополнительной обобщенной координаты обсуждена задача о последействии, возникающем при остановке тела типа тонкой пластины. Исследован вопрос об управляемости и наблюдаемости системы и о возможности влияния на последействие.

Розглянуто процес перемішування пасивної рідини (адвекція) у потоці ідеальної нестисливої рідини, що набігає на нескінченний круговий у поперечному перерізі циліндр, у напрямку, перпендикулярному його твірній. Проаналізовано двовимірні випадки перемішування за присутності і відсутності вихрової пари точкових вихорів в області, що прилягає до циліндра. Показано, що існує стаціонарний режим руху вихрової пари біля циліндра, що є в загальному випадку не стійким до малих збурень. Однак у випадку симетричних збурень рух вихрів є стійким, періодичним у часі. Дослідження показують, що процес перемішування рідини за відсутності вихорів є регулярним і не супроводжується інтенсивним розтягненням межі розглянутої підфарбованої області з часом. Однак присутність вихрової пари, що рухається періодично біля точки рівноваги, як перед циліндром, так і за ним, вносить істотні зміни в процес перемішування. Розтягнення межі підфарбованої пасивної області стає експоненціальним у часі, що свідчить про інтенсивний, хаотичний режим адвекції. Наведено порівняння різних режимів перемішування за присутності вихрової пари біля кругового циліндра в незбуреному потоці ідеальної нестисливої рідини, що набігає.