Об обтекании цилиндра над неровным дном

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается плоская задача обтекания цилиндра произвольного сечения потенциальным потоком жидкости над неровным дном со скоростью потока на бесконечности, направленной параллельно дну. Циркуляция поля скорости определяется из постулата Гольдштика: максимальная скорость на контуре цилиндра должна быть минимальна. Для решения этой задачи разработаны две численные схемы метода граничных элементов. Одна численная схема определяет течение на ограниченной, но произвольно заданной поверхности дна. Вторая схема определяет обтекание контура в полуплоскости. Сравнение расчетов по численным схемам и точным решениям показывает скорость сходимости метода при увеличении элементов сетки. Проводится сопоставление давления на цилиндрической и донной поверхностях с экспериментальными данными и численными расчетами по \(k\)–\(\omega \) модели, а также сопоставление картин линий тока с учетом отрывной зоны. Библ. 16. Фиг. 8. Табл. 3.

Об авторах

Н. Д. Байков

ИПМ РАН им. А.Ю. Ишлинского

Email: baikov_nd@rambler.ru
Россия, 119526, Москва, пр-т Вернадского, 101, корп. 1

А. Г. Петров

ИПМ РАН им. А.Ю. Ишлинского

Автор, ответственный за переписку.
Email: petrovipmech@gmail.com
Россия, 119526, Москва, пр-т Вернадского, 101, корп. 1

Список литературы

  1. Петров А.Г., Маклаков Д.В. Об определении циркуляции вокруг цилиндра, обтекаемого вблизи плоскости // Приклад. матем. и механ. 2022. Т. 3. С. 351–363.
  2. Гольдштик М.А., Ханин В.М. Взаимодействие цилиндра со свободной поверхностью и струей// Мех. жидкости газа. 1977. № 5. С. 50–58.
  3. Bearman P.W., Zdravkovich M.M. Flow around a circular cylinder near a plane boundary // J. Fluid. Mech. 1978. V. 89. Part 1. P. 33–47.
  4. Price S.J., Sumner D., Smith J.G., Leong K., Paigdoussis M.P. Flow visualization around a circular cylinder near to a plane wall // J. Fluid. Structur. 2002. V. 16. № 2. P. 175–191.
  5. Милн-Томсон Л.М. Теоретическая гидродинамика. М.: Мир, 1964. 655 с.
  6. Седов Л.И. Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики. М.: Физматлит, 1980. С. 448.
  7. Lagally M. The frictionless current in the outer areas of double circuits // Z. Angew. Math. Mech. 1929. № 9. P. 299–305.
  8. Lagally M. The frictionless flow in the region around two circles. N.A.C.A. Technical Memorandum No. 626, 1931.
  9. Мазур В.Ю. Устойчивость и переход через критические обороты быстро вращающихся роторов при наличии трения // Механ. жидкости газа. 1966. № 3. С. 75–79.
  10. Wang Q.X. Interaction of two circular cylinders in inviscid flow // Phys. Fluid. 2004. V. 16. P. 4412–4425.
  11. Crowdy D.G. Analytical solution for uniform potential flow past multiple cylinders // Eur. J. Mech. B/Fluid. 2006. V. 25. № 4. P. 459–470.
  12. Crowdy D.G., Surana A., Yick K.-Y. The irrotational motion generated by two planar stirrers in inviscid fluid // Phys. Fluid. 2007. V. 19. P. 018103.
  13. Alassar R.S., El-Gebeily M.A. Inviscid flow past two cylinders // ASME Trans. J. Fluid Eng. 2009. V. 131. P. 054501.
  14. Петров А.Г., Сандуляну Ш.В. Моделирование электрохимической обработки методом граничных элементов без насыщения // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2016. Т. 56. № 10. С. 120–130.
  15. Петров А.Г. Алгоритм построения квадратурных формул с экспоненциальной сходимостью для линейных операторов, действующих на периодические функции // Изв. вузов. Матем. 2021. № 2. С. 86–92.
  16. Zhao M., Cheng L. Numerical modeling of local scour below a piggyback pipeline in currents // J. Hydraul. Engineer. 2008. V. 56. № 10. P. 1452–1463.

Дополнительные файлы


© Н.Д. Байков, А.Г. Петров, 2023