Экспериментальное исследование волновых процессов в двухслойной системе несмешивающихся токонесущих жидкостей

Abstract

Представлены результаты численного исследования структуры течения в плоском канале в зоне его внезапного расширения. Расчеты выполнены на основе решения полной системы нестационарных уравнений Навье-Стокса в переменных скорость-даление методом разностей на установление. В результате исследованы поля скоростей и давления, изучена вихревая структура циркуляционного течения в области за уступом и определена протяженность этой зоны в зависимости от числа Рейнольдса и параметра расширения. Полученные результаты сравниваются с известными экспериментальными и расчетными данными.

Представлені результати чисельного дослідження структури течії у плоскому каналі на ділянці його раптового розширення. Розрахунки виконані на основі рішення повної системи нестаціонарних рівнянь Навьє-Стокса у змінних швидкість-тиск. Рішення одержано методом кінцевих відмінностей на основі використання універсального дискретного аналогу рівнянь ламінарних течій. В результаті вивчені поля швидкостей тиску, вихорова структура циркуляційної течії в області за уступом і визначений простір цієї зони в залежності від числа Рейнольса та параметру розширення. Одержані результати порівнюються з відомими експериментальними та розрахунковими даними.

Numerical results are presented of flow structure investigation in a flat channel in a feald of its sudden expansion. The calculations are based on a solution of full nonstationary Navier-Stokes equations in velocity-pressure variables using the finite difference method for identification. As a result, fields of pressure and velocities are investigated, a vortical structure of the circulation flow is studied behind a step, and an extension of this zone is determined depending on the Reynolds number and an expansion parameter. The obtained results are compared with known experimental and calculating data.