Используя полные нестационарные уравнения Навье-Стокса в переменных скорость-давление, численно решена задача о движении жидкости в плоском канале с внезапным односторонним сужением. Для решения применен метод конечных разностей с использованием разнесенной сетки. Полученный универсальный дискретный аналог исходных уравнений решается итерационным методом на установление. Исследованы особенности структуры течения в области участка внезапного одностороннего сужения поперечного сечения канала. Определены поля скоростей, давления и протяженности зоны подпора течения перед уступом в зависимости от числа Рейнольдса и параметра сужения.

Рассмотрен подход к анализу микро- и макротечений с использованием метода решеток Больцмана. Получены профили скорости на начальном участке для микроканала без проскальзывания и с условием проскальзывания на стенке. Проанализировано влияние числа Кнудсена на длину начального гидродинамического участка и гидравлическое сопротивление канала.

The survey of the experimental data on the Reynolds analogy factor in channels with surface spherical indentations (dimples) is given. Four different groups of dimpled rectangular channels under turbulent flow conditions are analyzed. As shown, only channel with one or two dimpled walls with no cross-section blockage provides the Reynolds analogy factor to be more than the unity.

Проанализованы процессы смешивания микрожидкостей в прямолинейных микроканалах с прямоугольным поперечным сечением и системой желобков на одной из поверхностей канала. Построена общая методика исследования течения вязкой несжимаемой жидкости в микроканалах с прямоугольным поперечным сечением и разработано модельное представление течения в приближении Стокса. Указанная методика сводится к решению уравнений Стокса для продольной компоненты скорости жидкости (постулируется течение Пуазейля) и решению бигармонического уравнения относительно функции тока для поперечных компонент скорости. На основании сформулированной корректной математической задачи о течении вязкой несжимаемой жидкости в прямоугольном микроканале построены соответствующие аналитические решения. Решение бигармонической задачи искалось в виде суперпозиции решений с симметричным и антисимметричным распределениями функции тока по обеим координатам поперечного сечения канала. Каждое из них представлялось в виде разложения по собственным функциям. Для контроля качества полученных результатов проведен анализ точности выполнения граничных условий на поверхностях микроканала. Показано, что учет пяти слагаемых аналитического решения бигармонической задачи для функции тока в поперечном сечении канала позволяет удовлетворить граничные условия с ошибкой, не превышающей 0,1 % по отношению к скорости движения границ. Полученные решения для продольной и поперечных компонент поля скорости течения жидкости в рассматриваемой области использованы для анализа процесса смешивания жидкостей при различных начальных условиях. Численное моделирование хода адвекции пассивной жидкости и сравнение полученных результатов с экспериментальными данными позволяют сделать вывод о хорошем соответствии модельных представлений реальному течению в микроканале.