|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРИ УСКОРЕННОМ ДВИЖЕНИИ СФЕРИЧЕСКОЙ ЧАСТИЦЫтезисы доклада
- Авторы: Андронов П.Р., Гувернюк С.В., Дынникова Г.Я.
- Сборник: Ломоносовские чтения. Секция механики, Москва, НИИ механики МГУ
- Тезисы
- Год издания: 2012
- Место издания: изд-во Московского Университета Москва
- Первая страница: 18
- Последняя страница: 19
- Аннотация: Обсуждаются результаты численного решения цикла сопряжённых задач о прямолинейном неустановившемся движении сферы в покоящейся однородной несжимаемой вязкой жидкости при числах Рейнольдса Re < 150: падение тяжёлой и всплытие лёгкой сферы в поле сил тяжести, колебание тяжёлой сферы на упругом подвесе, влияние плоской горизонтальной стенки на закономерности движения сферы в указанных выше случаях. Численные решения системы уравнений Навье-Стокса и Ньютона в осесимметричной формулировке строятся бессеточным лагранжевым методом вязких вихревых доменов [1], позволяющим рассматривать вязкую жидкость и погруженную в нее массивную сферу как единую динамическую систему. Сфера начинает движение из состояния покоя, на ее поверхности выполняются граничные условия прилипания, определяющие поток завихренности с тела в процессе его движения. Первичными вычисляемыми величинами являются завихренность жидкости и скорость тела. По этим величинам с помощью операций интегрирования находятся мгновенное поле скорости в жидкости и положение сферы, а также распределение давления и трения по поверхности сферы и суммарное сопротивление. Местоположение точек отрыва на сфере не задается, а получается автоматически в местах обращения в ноль напряжений трения. В случае постоянной скорости шара результаты тестовых расчетов согласуются с известными результатами расчетов сеточными методами и с результатами экспериментов. В задаче о падении тяжелого однородного шара в вязкой несжимаемой жидкости под действием силы тяжести с учетом архимедовой силы показали, что для каждого значения плотности шара (включая нулевое значение плотности) существует предельное (максимальное) значение скорости движения, которое возрастает с увеличением плотности шара. В задаче о гидроупругих колебаниях массивного шара в вязкой жидкости под действием пружины, темп затухания колебаний оказался выше, чем при аналитическом решении задачи в рамках квазистационарной модели для силы сопротивления с учетом присоединенной массы. Показано, что если колебания шара, присоединенного к пружине, происходят вблизи горизонтальной непроницаемой твердой стенки (на которой задается граничное условие проскальзывания), то в зависимости от расстояния до стенки возможны 2 случая. Если расстояние от шара до стенки не слишком мало, то влияние стенки приводит лишь к ускорению затухания колебаний, но если расстояние становится меньше критического значения, то вместо затухающих колебаний наблюдается (после 1-2 колебаний) монотонное уменьшение скорости шара, которая стремится к нулю. Такое поведение шара можно объяснить тем, что при приближении к стенке тело испытывает «удар», т.е. резкий скачок сопротивления вверх, который тормозит движение и останавливает процесс колебаний сферической частицы. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 10-01-00256). Литература 1. Андронов П.Р., Гувернюк С.В., Дынникова Г.Я. Вихревые методы расчета нестационарных гидродинамических нагрузок. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2006.
- Добавил в систему: Дынникова Галина Яковлевна