Исследована нелинейная динамика поверхности раздела жидких диэлектриков в сильном горизонтальном электрическом поле. Показано, что трехмерные волны малой, но конечной амплитуды могут распространяться без искажений формы либо в направлении, совпадающем с направлением вектора напряженности внешнего поля, либо в направлении, противоположном ему, по поверхности раздела жидкостей, отношение плотностей которых прямо пропорционально отношению их диэлектрических проницаемостей. Для этого частного случая приведено аналитическое описание взаимодействия встречных слабонелинейных волн произвольной формы.
И.Б. Богоряд, Н.П. Лаврова
Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики Томского государственного университета, 634050 Томск niipmm@mail.tomsknet.ru
Ключевые слова: вязкая жидкость, упругие радиально расположенные ребра, вихревое течение
Страницы: 59-64
Формулируется и с помощью численных методов решается краевая задача о вихревом течении вязкой несжимаемой жидкости во вращающейся полости, имеющей форму кругового цилиндра, в который в качестве источников интенсивного вихреобразования встроены упругие радиальные ребра (пластины). С использованием результатов решения вычислен коэффициент лобового сопротивления ребер.
Рассматривается турбулентное течение смеси газа и твердых частиц в канале с проницаемыми стенками (давление вблизи левого торца канала меняется по синусоидальной зависимости), которое отражает основные особенности течений в камере сгорания ракетного двигателя на твердом топливе. С использованием подхода Эйлера ‑ Лагранжа описывается нестационарное течение газовзвеси. Для моделирования движения частиц используется стохастический вариант дискретно-траекторного подхода. Обсуждается влияние конденсированной фазы на характеристики турбулентности и акустические колебания параметров рабочего тела в канале при наличии вдува. Результаты расчетов сравниваются с данными физического эксперимента.
О.С. Пятигорская, В.Л. Сенницкий
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск sennitskii@yandex.ru
Ключевые слова: твердое тело, вязкая жидкость, пульсации, колебания, внешнее силовое воздействие, преимущественно однонаправленное движение тела
Страницы: 81-87
Рассмотрена задача о движении пульсирующего твердого тела ‑ бесконечно длинного кругового цилиндра ‑ в колеблющейся вязкой жидкости в присутствии (или в отсутствие) внешнего стационарного силового воздействия. Применен метод возмущений. Обнаружено, что решение задачи о среднем по времени движении тела существует тогда и только тогда, когда пульсации тела, колебания жидкости и внешнее силовое воздействие удовлетворяют определенному соотношению. Установлено наличие плоского аналога явления преимущественно однонаправленного движения сжимаемого твердого тела в колеблющейся жидкости.
А.С. Верещагин1,2, И.В. Казанин1, В.Н. Зиновьев1, А.Ю. Пак1, А.Ф. Фомина1, В.А. Лебига1, В.М. Фомин1,2 1Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
2Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
vereshchag@itam.nsc.ru
Ключевые слова: проницаемость, гелий, микросфера, математическая модель, распределение
Страницы: 88-96
Построена математическая модель поглощения гелия сорбентом, состоящим из полых сферических частиц, с учетом их дисперсионного распределения по коэффициентам проницаемости и размерам. Показана возможность восстановления коэффициентов проницаемости материала микросфер по известной кривой сорбции и известному распределению частиц по размерам. На примере двух различных сорбентов проведены анализ и апробация модели.
А.Л. Казаков, А.А. Лемперт
Институт динамики систем и теории управления СО РАН, 664033 Иркутск kazakov@icc.ru
Ключевые слова: нелинейная фильтрация, уравнения с частными производными, краевая задача, теорема существования и единственности, ряд, сходимость
Страницы: 97-105
Рассмотрена задача о движении фронта фильтрации по нулевому фону в случае степенной зависимости коэффициента фильтрации от плотности газа, доказана теорема существования и единственности решения в классе аналитических функций. Построено решение в явном виде, получены рекуррентные формулы для вычисления коэффициентов ряда, методом мажорант доказана сходимость ряда. Предложена процедура построения фронта фильтрации.
А. Махдиан1, Дж. Х. Лиахат2, М. Гайур1 1Исфаханский технологический университет, 84156-83111 Исфахан, Иран a.mahdian@me.iut.ac.ir 2Тарбиат модаррес университет, Тегеран, Иран ghlia530@modares.ac.ir
Ключевые слова: асимметричный кумулятивный заряд, теория формирования струй, асимметричный фронт волны детонации, явление схлопывания облицовки
Страницы: 106-115
Представлена модель, имеющая меньше ограничений по сравнению с существующими моделями и описывающая явление коллапса при любой геометрической асимметрии облицовки заряда и при наличии как симметричной, так и асимметричной формы фронта волны. В модели развита наиболее полная обобщенная классическая теория формирования струй. В симметричном случае известные модели достаточно точно описывают процесс формирования струи и песта, однако асимметрия облицовки, окружающего заряда и фронта волны детонации, а также технические требования, в частности производственные допуски, могут оказывать влияние на коллапс облицовки и поведение кумулятивной струи и песта. Некоторые известные модели, описывающие асимметричные процессы, либо не являются замкнутыми, либо применимы при определенных ограничениях (таких, как малая асимметрия и плоский фронт волны). Представленная модель позволяет оценить влияние выпуклого, плоского и вогнутого фронтов волны на отклонение направления скорости струи от оси, определить другие параметры струи и песта, а также исследовать влияние асимметричного фронта волны на формирование струи в случае абсолютно симметричных облицовки и окружающего заряда.
Х. А. Аттия1, М. А. М. Абдин2 1Университет г. Эль-Фаюм, 63514 Эль-Фаюм, Египет ah1113@yahoo.com 2Каирский университет, 12211 Каир, Египет mostafa_a_m_abdeen@hotmail.com
Ключевые слова: магнитогидродинамическое течение, теплообмен, неньютоновский, вязкоупругий, электрически проводящие жидкости, ток Холла, ионное скольжение, пористые пластины
Страницы: 116-125
Рассматривается ионное скольжение в нестационарном течении Гартмана проводящей несжимаемой неньютоновской вязкоупругой жидкости между двумя параллельными горизонтальными изолированными пористыми пластинами с учетом теплообмена. В осевом направлении приложен однородный и постоянный градиент давления. В поперечном направлении действует внешнее однородное магнитное поле, и через поверхности пластин происходит равномерный отсос или вдув. Пластины поддерживаются при различных постоянных температурах, при этом учитываются джоулева и вязкая диссипации. С использованием конечных разностей получены численные решения уравнений импульса и энергии, исследовано влияние различных материальных параметров как на поле скорости, так и на поле температуры.
М.Б. Бабенков
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург babenkov.michail@gmail.com
Ключевые слова: гиперболическая теория термоупругости, закон Максвелла — Каттанео, релаксация теплового потока, волновой перенос тепла, второй звук
Страницы: 126-137
Исследовано распространение плоских гармонических волн в термоупругой среде с релаксацией теплового потока, в частности в связанной постановке проведен анализ зависимостей температуры и перемещений от координаты. Исследованы зависимости групповой и фазовой скоростей от частоты. Изучено влияние частоты и параметров материала на амплитуды термоупругих волн. Результаты сопоставлены с известными результатами, полученными с использованием классической теории термоупругости.
С.Д. Алгазин
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва algazinsd@mail.ru
Ключевые слова: спектр Коссера, задачи на собственные значения, численный алгоритм без насыщения
Страницы: 138-147
Рассматривается трехмерная задача о вычислении спектра Коссера первой краевой задачи теории упругости для тела вращения. С использованием расчетных сеток, содержащих 900 и 3600 узлов, установлено, что найденная Э. и Ф. Коссера последовательность собственных значений для шара не описывает весь спектр собственных значений.