On the Flow Field of a Submerged Swirling Non-Self-Similar Jet of Viscous Incompressible Fluid Determined by Exact Integrals of Motion

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The flow field of a submerged swirling non-self-similar jet is considered, determined by exact integrals of motion: conservation of the total momentum flow, the total angular momentum flow, the total mass flow and the hidden integral of motion. The impact of the twist parameter, flow rate, and hidden integral of motion on the flow is investigated for three physical models of motion sources: a swirling jet flowing from a tube, a jet from a fan with zero flow, and a flow from a vortex vacuum cleaner when the liquid flow rate is negative. A number of nontrivial physical features of the velocity field of a non-self-similar swirling jet due to the nonlinear interaction of motion integrals are revealed. It is shown that the physical effects found in the work can be controlled by setting different values to these integrals of motion, which makes the results of the work universal and have the potential for practical application.

About the authors

N. I. Yavorsky

Kutateladze Institute of Thermophysics SB RAS

Email: nick@itp.nsc.ru
Novosibirsk, Russia

References

  1. Landau L.D. One New Exact Solution of the Navier–Stokes Equations// Compt. Rend. Acad.Sci.URSS, Dokl. Akad. Nauk SSSR, 1965, vol. 43, pp. 299. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-010586-4.50056-0
  2. Tsukker M.S. Swirling Jet Propagating in Space Flooded by the Same Fluid // PMM, 1955, vol. 19, no. 4, pp. 500–503.
  3. Gol'dshtik M.A., Yavorsky N.I. Submreged Jets// PMM, 1986, vol. 50, no. 4, pp. 573–583.
  4. Yavorsky N.I. Theory of Submerged Jets and Wakes. Novosibirsk: Nauka, 1998. (In Russian)
  5. Yavorsky N.I. On the role of the hidden integral of motion in the theory of non-self-similar submerged jets of a viscous incompressible fluid // J. Appl. Mech. Tech. Phys., 2025, vol. 65, no. 5, pp. 994–1010. http://dx.doi.org/10.1134/S0021894424050201
  6. Loitsyanskii L.G. Spread of a Swirling Jet in Unbounded Space // PMM, 1953, vol. 17, no. 1, pp. 3–16.
  7. Rumer Yu.B. Submerged Jet Problem // PMM, 1952, vol. 16, no. 2, pp. 255–256.
  8. Mullyadzhanov R.I., Yavorskii N.I. Solution of the Problem of Flow of a Non-Axisymmetric Swirling Submerged Jet // J. Appl. Mech. Tech. Phys., 2013, vol. 54, no. 2, pp. 207–211. http://dx.doi.org/10.1134/S0021894413020041
  9. Triebel H. Interpolation Theory, Function Spaces, Differential Operators. Berlin: Friedrich Schiller University of Jena, 1978. pp. 2–6, 15–528.
  10. Gol'dshtik M.A. Vortex flows. Moscow: Nauka, 1981. (In Russian)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».