Невязкий аналог задачи Пуазейля
- Авторы: Коптев А.В.1
-
Учреждения:
- Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова
- Выпуск: Том 26, № 2 (2018)
- Страницы: 140-154
- Раздел: Математическое моделирование
- URL: https://journals.rcsi.science/2658-4670/article/view/328300
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-9735-2018-26-2-140-154
- ID: 328300
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассмотрена плоская задача об установившемся движении идеальной несжимаемой жидкости в канале между двумя параллельными плоскостями под действием заданного перепада давления. Задача рассматривается в декартовых координатах. Постановка аналогична известной задаче Пуазейля с той лишь разницей, что вместо вязкой жидкости рассматривается идеальная. В качестве граничных условий на стенках канала задаётся условие непротекания, так что вектор скорости параллелен ограничивающим поверхностям. Перепад давления задаётся, как некоторая положительная величина. Для решения задачи предложен подход, основанный на использовании первого интеграла уравнений Эйлера при сохранении нелинейных членов. Для случая 2D установившегося движения несжимаемой жидкости представлен вывод определяющих соотношений. Решения уравнений для основных гидродинамических характеристик найдены аналитически в виде разложения по степеням декартовых координат. Для определения коэффициентов разложения при некоторых значениях определяющих параметров использованы стандартные программы пакета Maple. В результате получены выражения для основных гидродинамических характеристик и исследованы их особенности. В частности, выявлены зоны возвратных движений и зоны интенсивного вихревого движения.
Об авторах
Александр Владимирович Коптев
Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова
Автор, ответственный за переписку.
Email: Alex.Koptev@mail.ru
доцент, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математики Института водного транспорта Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова
ул. Двинская, д. 5/7, г. Санкт-Петербург, Россия, 198035Список литературы
- L. I. Sedov, Continuum Mechanics. Part 2, Nauka, 1970, in Russian.
- N. E. Kochin, I. A. Kibel, N. B. Rose, Theoretical Hydromechanics. Part 1, Fismatlit, 1963, in Russian.
- S. V. Vallander, Lectures on Hydroaeromechanics, LGU im. A. A. Zhdanova, 1978, in Russian.
- L. G. Loitsyanskiy, Mechanics of Fluid and Gas, Nauka, 2003, in Russian.
- O. A. Lodyzhenskaya, The Mathematical Theory of Viscous Incompressible Fluid, Gordon and Breach, 1969.
- A. V. Koptev, Structure of Solution of the Navier — Stokes Equations, Bulletin of the National Research Nuclear University MEPI 6 (3).
- A. V. Koptev, First Integral of Motion of an Incompressible Fluid, 2015, in Russian.
- A. V. Koptev, Integrals of Motion of an Incompressible Medium Flow. From Classic to Modern, New York, 2017.
- A. V. Koptev, Nonlinear Effects in Poiseuille Problem, Journal of Siberian Federal University, Math. and Phys. 6 (3).
- A. V. Koptev, Theoretical Research of the Flow around Cylinder of an Ideal Incompressible Medium in the Presence of a Shielding Effect, Bulletin of Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping 36 (2), in Russian.
Дополнительные файлы
