Determining the structure of a laminar detachable current in an open cavity

Abstract

Виконано тривимiрне чисельне розв'язання тестової задачi про течiю в'язкої нестисливої рiдини в закритiй квадратнiй кавернi з рухомою верхнею гранню. Вказано недолiки математичної постановки задачi про течiю рiдини в закритiй кавернi. Методом скiнченних елементiв проведено чисельне дослiдження структури циркуляцiйного вiдривного ламiнарного руху в'язкої нестисливої рiдини у вiдкритiй кавернi з урахуванням зовнiшньої течiї. Наведено профiлi завихоровостi, товщини пограничного шару, складових компонент швидкостi у рiзних перерiзах каверни, в пограничному шарi, а також у шарi змiшування. Зазвичай при дослiдженнi ламiнарних течiй в кавернах використовують модель каверни з рухомою стiнкою. Але використання задачi за такої постановки накладає обмеження на картину течiї у виглядi прямолiнiйної лiнiї течiї, яка з'єднує верхнi кути каверни, що призводить до невiрної структури вихороутворення в кавернi у цiлому. В рамках даного дослiдження запропоновано постановку задачi, яка долає вказаний недолiк. Рух рiдини в кавернi здiйснюється за рахунок напруження зсуву зовнiшнього потоку в каналi над каверною, що виключає прямолiнiйнiсть лiнiї течiї, яка з'єднує кутовi точки каверни. Достовiрнiсть отриманих результатiв пiдтверджена порiвнянням деяких параметрiв з вiдомими експериментальними даними iнших авторiв. Отриманий науковий результат у виглядi структури вихороутворення в'язкого нестисливого ламiнарного потоку у вiдкритiй кавернi з каналом є цiкавим з теоретичної точки зору. З практичної точки зору виявлена структура течiї дозволяє визначити умови керування потоком в кавернi, i, отже, дозволяє визначити умови оптимiзацiї аеродинамiчних сил, дiючих на каверну. Прикладним аспектом використання отриманого наукового результату є можливiсть застосування його до обтiкання об'єктiв промисловостi: будiвель, мiжвагонного простору залiзничного потяга та iн. Ключовi слова: вiдрив потоку, ламiнарний режим, течiя в кавернi, чисельне моделювання, структура вихороутворення

The stressed­strained state of a rod at crystallization considering the mutual influence of temperature and mechanical fields

“…In many cases, researchers turn to numerical methods that make it possible to derive approximate solutions to the non-linear problems of mechanics. In particular, work [8] considers the numerical modeling of nonlinear processes in the mechanics of continuous media; [9] solves a non-linear thermal problem in the presence of phase transitions. Paper [10] proposes a numerical procedure to solve the problem of deforming a polymeric crystallizing environment, taking into consideration large deformations.…”