СЕМИНАР ПО МЕХАНИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД

Уважаемые коллеги!

В среду, 19 октября 2011 г., в кинозале Института механики МГУ в 12.00 состоится очередное заседание семинара по механике сплошных сред под руководством А.Г. Куликовского, В.П. Карликова и О.Э. Мельника.

Жиленко Д.Ю., Кривоносова О.Э.

ТЕЧЕНИЕ В СФЕРИЧЕСКОМ СЛОЕ С ПЕРИОДИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ ОДНОЙ ИЗ ГРАНИЦ

Приведены результаты экспериментального и численного исследования нестационарных течений вязкой несжимаемой жидкости, развивающихся в сферическом зазоре при периодическом изменении скорости вращения одной из сфер. Изучаются два случая. В первом скорость вращения внутренней сферы постоянна, скорость вращения внешней сферы модулируется гармонической зависимостью. Во втором случае скорость внешней сферы остается постоянной, модулируется скорость вращения внутренней сферы. Средние скорости вращения сфер в обоих случаях соответствуют периодическому течению, формирующемуся при встречном вращении сферических границ в толстом слое в результате синхронизации частот (толщина слоя равна радиусу внутренней сферы). Исследуется влияние амплитуды и частоты модуляции на устойчивость этого течения.

Показано, что с уменьшением частоты и увеличением амплитуды модуляции рассматриваемое течение разрушается, и формируются турбулентные течения при меньших, чем в случае стационарного вращения границ, числах Рейнольдса. В турбулентных течениях как в эксперименте, так и в расчете, наблюдается пространственно - временная перемежаемость. При этом в зависимости скорости течения от времени чередуются периодические и хаотические участки, которым соответствуют различные пространственные структуры. Корреляционная размерность полученных турбулентных течений может уменьшаться с увеличением амплитуды модуляции.