Приведены результаты экспериментальных исследований параметров течения в воздушной низконапорной эжекторной системе (ЭС) с полуограниченной высокоскоростной струей (ВСС). Определение расходных характеристик сочеталось с измерением давления и скорости. Также осуществлена визуализация течения внутри газодинамического тракта (ГДТ). Использованы нерасчетные срезанные сопла простой конфигурации. Показано существование оптимального соотношения параметров. Аэродинамическая эффективность эжектора зависит от геометрии сопла для выдува ВСС и формы его сопряжения со стенкой камеры смешения. Путем вариации величины импульса ВСС и геометрии ГДТ можно улучшить расходные характеристики и эффективность ЭС.

Запропоновано модель турбулентності, яка в межах єдиного підходу описує структуру турбулентного пограничного шару у разі обтікання різних деформівних поверхонь (жорстких гладких, осцилювальних, осцилювально-поглинальних). Показано роль зміни турбулентної дифузії на деформівній поверхні у формуванні енергетичного балансу турбулентної енергії в пристінній області пограничного шару. Запропоновано узагальнення модельного представлення турбулентної дифузії, що враховує ненульовий потік турбулентної енергії на деформівній поверхні. На базі запропонованої моделі та її числової реалізації надано пояснення механізму зниження опору тертя на поглинальних поверхнях. Розроблений алгоритм може бути покладено в методику визначення конкретних механічних і геометричних параметрів покриттів, що знижують опір тертя за фіксованого числа Рейнольдса.

В линейном приближении рассчитана картина двумерных возмущений, возникающих в вязкой экспоненциально стратифицированной жидкости при движении пластины под произвольным углом к горизонту. Полученное в квадратурах точное решение задачи, удовлетворяющее физически обоснованным граничным условиям, проанализировано численно. Рассчитаны и описаны свойства полей в широком диапазоне всех параметров задачи - длины и скорости движения пластины, величин стратификации и вязкости среды, угла наклона траектории. В картине течения выделены две группы волн и компактные неволновые особенности вблизи краев источника генерации. Проведено сравнение с известными данными независимо выполненных расчетов и экспериментов, показавшее согласие рассчитанных и наблюдаемых картин течения.

Розроблено методику прямого числового розв'язання нестаціонарних рівнянь Навьє - Стокса на деформівній поверхні за великих чисел Рейнольдса, що дозволяє прослідкувати у часі і просторі виникнення та розвиток збурень швидкості і тиску та їх кореляційні моменти. Проаналізовано вплив осцилюючої поверхні на збурене поле течії по всій товщині зсувного шару, а також униз за потоком із віддаленням від рухомої поверхні для різних параметрів - деформівної вставки. Досліджено структуру течії на нерухомій та осцилюючій поверхнях за дії пульсаційного джерела збурень у зсувному шарі, що моделює інтенсивні періодичні низькочастотні викиди загальмованої рідини в пристінній області турбулентного примежового шару.

Численными методами решена задача установления течения, индуцированного диффузией на неподвижной пластине, погруженной в покоящуюся непрерывно стратифицированную жидкость. В результате прерывания естественного диффузионного потока стратифицирующей компоненты (соли) на непроницаемой поверхности в жидкости наблюдается дефицит вещества над пластиной и избыток под ней, что приводит к формированию структурированных циркуляционных движений, компенсирующих возникающие отклонения. Численные результаты, полученные для значительных расстояний от краев пластины, согласуются с асимптотическими оценками поля течений на бесконечной наклонной непроницаемой плоскости в приближении малых и больших времен. Исследованы зависимости максимальной скорости и толщины струйного течения около пластины от угла ее наклона к линии горизонта. При больших временах рассчитанные картины течения согласуются с результатами теневой визуализации в лабораторных опытах, в которых отчетливо фиксируются протяженные горизонтальные полосчатые структуры, отходящие от кромок пластины или полюсов неподвижных препятствий.

Расчет установившегося двухмерного течения, индуцированного прерыванием фонового молекулярного переноса стратифицирующей компоненты непроницаемым клином, погруженным в покоящуюся несжимаемую жидкость, выполнен методом конечных объемов на основе решателей собственной разработки, дополняющих открытый пакет OpenFOAM. Визуализированы картины полей возмущений плотности, давления, скорости, завихренности, скорости бароклинной генерации завихренности и скорости диссипации механической энергии около горизонтального клина. Показана сложная ячеистая структура течения в непосредственной окрестности и вдали от препятствия. Проведенные расчеты динамических характеристик клина выявили существенное превышение горизонтальной компоненты подъемной силы над величиной сопротивления трения, что иллюстрирует эффективность пропульсивного механизма самодвижения клина вдоль горизонта нейтральной плавучести.

Расчет двухмерной задачи обтекания непроницаемого препятствия потоком непрерывно стратифицированной несжимаемой жидкости выполнен методом конечных объемов на основе программ собственной разработки, дополняющих открытый вычислительный пакет OpenFOAM, с использованием высокопроизводительных кластерных систем. Изучена структура и динамика стратифицированного течения около обтекаемой горизонтальной пластины в широком диапазоне чисел Фруда и Рейнольдса. Эффекты стратификации оказывают существенное влияние на динамические характеристики течения и даже могут приводить к смене знака интегральной подъемной силы, действующей на обтекаемую поверхность. В пределе больших значений числа Фруда, когда осуществляется равномерный переход к приближению однородной жидкости, все характеристики течения сходятся к решению, при котором различные масштабы изменчивости тонкоструктурных компонент теряют свои индивидуальные признаки и становятся неразличимыми.

В результате численного решения плоской нестационарной задачи о колебаниях изотропного вязкоупругого слоя переменной толщины и конечной длины под действием локальной импульсной нагрузки определены кинематические и динамические характеристики слоя как функции времени при разных геометрических и механических параметрах покрытия. Исследованы зависимости динамической шероховатости поверхности, а также скорости колебания поверхности слоя от механических свойств и геометрии вязкоупругого покрытия. Изучено поведение во времени кинетической, потенциальной, воспринимаемой и поглощаемой покрытием энергий. Определены соотношения параметров вязкоупругого слоя и нагрузки, при которых величина воспринятой энергии внешнего импульсного возмущения максимальна.

На основе численного решения трехмерной нестационарной задачи о колебаниях изотропного вязкоупругого слоя переменной толщины и конечных размеров в продольном и трансверсальном направлениях определены закономерности динамического поведения слоя при воздействии на его поверхности локальной импульсной нагрузки. Получены амплитудные и энергетические характеристики системы как функции механических параметров покрытия, его толщины, геометрии слоя в плане и места приложения нагрузки. Определены условия максимального поглощения энергии импульса в зависимости от механических и геометрических параметров слоя и времени действия нагрузки. Показана роль геометрии вязкоупругого слоя в плане и его толщины в формировании направленного волнового поля на поверхности.

Предложены алгоритмы решения нестационарных задач обтекания колеблющихся тел на основе прямого численного моделирования трехмерных уравнений Навье - Стокса с использованием библиотек динамических расчетных сеток и программ собственной разработки открытого пакета OpenFOAM. Приведены результаты расчетов возмущенного поля течения на обтекаемой поверхности с активно колеблющейся вставкой и крыловом профиле, совершающем периодические вращательно-колебательные движения в набегающем потоке. Показана возможность управления структурой пограничного слоя и вихревого следа путем варьирования частотными и амплитудными характеристиками колеблющейся поверхности.