Численное моделирование течения в канале с двумя последовательными сужениями (стенозами)

Abstract

Дослiджено течiю в’язкої нестисливої рiдини у плоскому каналi за наявностi в ньому двох послiдовно розташованих звужень (стенозiв) на основi чисельного розв’язання нестацiонарних рiвнянь Нав’є–Стокса. Показано, що в певному дiапазонi чисел Рейнольдса виникають характернi вихоровi структури в зсувних шарах на межi струї i порожнин (нiш), утворених стенозами. В результатi цього з’являються стiйкi перiодичнi антисиметричнi автоколивання профiля швидкостi на виходi з отвору другого стенозу.

The flow of a viscous incompressible fluid in a plane duct with two serial contractions (stenoses) is studied by the numerical solution of the unsteady Navier–Stokes equations. It is shown that, within certain limits of the Reynolds number, an ensemble of vortex structures develops in the shear layers at the interface between the jet and the cavities (pockets) formed by the stenoses. As a consequence, the stable periodic antisymmetric self-sustained oscillations of the velocity profile arise at the outlet of the second stenosis orifice.