5.1. Физико-Техническая Группа готова рассмотреть любые предложения по совместным теоретическим исследованиям и разработкам в области течения сред и тел для создания физически адекватных моделей динамики движения вязких сжимаемых текучих сред и быстропротекающих процессов в них: совместные публикации, доклады, презентации, международные гранты.
5.2. Для демонстрации возможностейпрограммы-моделировщика и преимуществ разработанной методологии возможно бесплатное решение отдельных задач по исходным данным заказчика.
5.3. Разработка проблемно-ориентированной методики и программного комплекса проведения инженерного анализа проточных систем: проведение необходимых доработок и адаптации программы-моделировщика к задачам заказчика, разработка и адаптация пре- и постпроцессора комплекса.
Авторы
С.Л. Арсеньев — научный руководитель,
Ю.П. Сирик — старший исследователь.
Физико-Техническая Группа ул. Добролюбова 2, 29, Павлоград, Днепропетровская область, 51400, Украина E-mail: ptglecus@hotmail.com, ptgpipe@yahoo.co.uk Phone: (+38 05632) 40596
Цена
Стоимость проведения работ — договорная, устанавливается контрактным соглашением.
Физический смысл числа Рейнольдса заключается в смене режимов течения жидкости. В настоящее время не существует строгого научно доказанного объяснения этому явлению, однако наиболее достоверной гипотезой считается следующая: смена режимов движения жидкости определяется отношением сил инерции к силам вязкости в потоке жидкости. Если преобладают первые, то режим движения турбулентный, если вторые - ламинарный. Турбулентные потоки возникают при высоких скоростях движения жидкости и малой вязкости, ламинарные потоки возникают в условиях медленного течения и в вязких жидкостях. На практике в различных газопроводах, водопроводах и подобных им системах чаще встречаются турбулентные потоки даже при скоростях менее1м/c. В гидросистемах технологического оборудования, в которых в качестве рабочих жидкостей используются минеральные масла, турбулентный режим возникает при скоростях более 15м/c, тогда как при проектировании таких систем чаще всего предусматривают скорости 4-5м/c. Режим движения в таких трубопроводах, как правило, ламинарный.
Так как силы инерции и силы вязкости в потоке жидкости зависят от многих причин, то при скоростях, близких к критической, могут возникать переходные режимы, при которых наблюдаются неустойчивое ламинарное или турбулентное движение. Эти режимы отражены на схеме.
Если скорость потока увеличивать, то ламинарный режим (зоны 1 и 3)
переходит в турбулентный (зона 2) при скорости V2кр – верхняя критическая скорость. Ей соответствует верхнее число Рейнольдса. Если скорость уменьшать, то переход из турбулентного потока в ламинарный происходит при скорости Vкр- нижняя критическая скорость. Ей соответствует нижнее число Рейнольдса. Зону 3 называют неустойчивой, или переходной, зоной. При скоростях, которые к ней относятся, могут существовать как ламинарные, так и турбулентные потоки. Однако ламинарный режим в этой зоне весьма неустойчив и любое возмущение, например, колебание трубы, моментально приводит к возникновению турбулентного потока. По этой причине на практике эту зону всегда относят к турбулентной, а под критерием Рейнольдса понимают нижнее число Reкр. В зонах же 1 и 2 режимы движения всегда устойчивы. Даже если режим движения в зоне 1 принудительно изменить, например, с помощью специальных устройств – турбулезаторов потока, то через очень короткое время поток снова станет ламинарным.
Ламинарный поток как структура скользящих относительно друг друга слоёв (телескопическая модель эпюры скоростей)
Природа и механизм возникновения вихрей турбулентности
Природа и механизм возникновения вихрей Бенара
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
В [Л-2] и более кратко на http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/4231.html изложены исследования автора в области сильно неравновесной термодинамики, синергетики. В этих работах показана природа и механизмы возникновения кооперативных векторных потоков энергии в многочастичных (диссипативных) средах. Показано также, что основу диссипативных структур Пригожина составляют потоки энергии Умова-Пойтинга, выявлены условия при которых происходит или их рассеяние вплоть до равновесного состояния или через последовательность бифуркаций происходит эволюционное развитие диссипативных структур. Введено важнейшее понятие характеризующее диссипативную среду -диссипативный порог, определяющий направление эволюции конкретной системы. Предложен механизм бифуркации от одной диссипативной структуры к другой через преодоление потенциальных барьеров встающих на пути кооперативных потоков энергии. Вскрыты условия энергообмена, записанные в форме уравнений “соотношения стабильности”, обеспечивающие существование открытой диссипативной структуры во времени.
Проблема турбулентности и проблема переходов “порядок-хаос”, математически описываемых аттракторами, признаны одними из самых сложных проблем сегодняшней макро физики. Задача данной статьи показать возможности “динамики эволюции” [Л-2] на примере объяснения природы и динамики вихрей турбулентности и вихрей Бенара с единых исходных положений.