Устойчивость течения куэтта–тейлора вязкоупругой жидкости кельвина–фойгта

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе рассмотрена устойчивость течения раствора полимера между концентрическими цилиндрами, внутренний из которых вращается. Для описания движения жидкости использовался один из частных случаев модели Кельвина–Фойгта, часто называемый моделью Осколкова. Эта модель применима для очень слабых растворов полимеров, когда время релаксации намного меньше характерного времени задачи и упругие силы много меньше вязких. Устойчивость исследовалась в линейном приближении с помощью численного метода дифференциальной прогонки. Обнаружено, что для осесимметричных возмущений, а также в случае малого зазора между цилиндрами, критические числа Рейнольдса аналогичны случаю ньютоновской жидкости. В случае средних и малых значений радиуса внутреннего цилиндра вязкоупругая жидкость менее устойчива по отношению к неосесимметричным возмущениям, чем вязкая. Критические числа Рейнольдса для неосесимметричных спиральных возмущений могут быть меньше, чем для осесимметричных тейлоровских вихрей.

Об авторах

А. В. Проскурин

Институт гидродинамики им. М.А.Лаврентьева; Новосибирский государственный университет

Email: k210@list.ru
Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. Chossat P., Iooss G. The Couette-Taylor Problem // Appl. Math. Sci. 2012. V. 102. https://doi.org/10.1007/978-1-4612-4300-7
  2. Larson R.G., Shaqfeh E.S.G., Muller S.J. A purely elastic instability in Taylor–Couette flow // J. of Fluid Mech. 1990. V. 218. P. 573–600. https://doi.org/10.1017/S0022112090001124
  3. Bai Y., Latrache N., Kelai F. et al. Viscoelastic instabilities of Taylor–Couette flows with different rotation regimes // Philos. Trans. of the Royal Society A. 2023. V. 381. №. 2246. P. 20220133. https://doi.org/10.1098/rsta.2022.0133
  4. Осколков А.П. Начально-краевые задачи для уравнений движения жидкостей Кельвина–Фойгта и жидкостей Олдройта // Труды матем. института им. В.А. Стеклова. 1988. Т. 179. С. 126–164.
  5. Павловский В.А. К вопросу о теоретическом описании слабых водных растворов полимеров // ДАН СССР. 1971. Т. 200. № 4. С. 809–812.
  6. Datta S.K. Note on the stability of an elasticoviscous liquid in Couette flow // The Physics of Fluids. 1964. V. 7. №. 12. P. 1915–1919. https://doi.org/10.1063/1.1711101
  7. Ginn R.F., Denn M.M. Rotational stability in viscoelastic liquids: Theory // AIChE Journal. 1969. V. 15. №. 3. P. 450–454. https://doi.org/10.1002/aic.690150327
  8. Lockett F.J., Rivlin R.S. Stability in Couette flow of a viscoelastic fluid. Part I // Collected Papers of R.S. Rivlin. 1997. V. 1,2. P. 1978–2001. https://doi.org/10.1007/978-1-4612-2416-7_133
  9. Smith M.M., Rivlin R.S. Stability in Couette flow of a viscoelastic fluid Part II // Collected Papers of R.S. Rivlin. 1997. V. 1,2. P. 2032–2057. https://doi.org/10.1007/978-1-4612-2416-7_135
  10. Гольдштик М.А., Штерн В.Н. Гидродинамическая устойчивость и турбулентность. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977.
  11. Калиткин Н.Н. Численные методы. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2011.
  12. Schmid P.J., Henningson D.S. Stability and transition in shear flows // Appl. Math. Sci. 2001. V. 142. https://doi.org/10.1007/978-1-4613-0185-1
  13. Проскурин А.В. Устойчивость напорного течения между коаксиальными цилиндрами в продольном магнитном поле // Прикладная механика и техническая физика. 2020. Т. 61. № 6. С. 16–23.
  14. Yaglom A.M. Hydrodynamic instability and transition to turbulence // Fluid Mech& Its Appl. 2012. V. 100. https://doi.org/10.1007/978-94-007-4237-6

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

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».