Научный отчет № 5387

Название

Представления сил и моментов, действующих на тела в вязкой несжимаемой жидкости, через поверхностные потоки завихренности.

Авторы

Гувернюк С.В., Дынникова Г.Я.

Аннотация

Уравнение эволюции завихренности в трехмерных течениях представлено в дивергентной форме. Введены понятия тензора переноса завихренности и потока завихренности через поверхность. Получены точные выражения силы и момента через поток завихренности с поверхности тела для нестационарных потоков вязкой несжимаемой жидкости при условии прилипания. В отличие от известных формул, связывающих аэродинамические силы с характеристиками полей скорости и завихренности, данные формулы не содержат объемных интегралов по области течения. Они выведены без использования законов сохранения во всем пространстве, а только из свойств поверхностных интегралов. Благодаря этому формулы применимы при произвольном количестве тел в потоке и при любых граничных условиях на внешней границе течения. Полученные выражения наиболее полезны для вычисления сил и моментов при моделировании течений вихревыми бессеточными методами. Также они могут быть использованы для проверки точности решения задач обтекания тел сеточными методами в натуральных переменных. Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП Министерства образования и науки РФ (соглашение 14.576.21.0079, проект RFMEFI57614X0079).

Год публикации

2017 г.

Объём

26 с.

Научный руководитель

Гувернюк С.В.

Ключевые слова

аэродинамическая сила, аэродинамический момент, вихревые течения, вязкая несжимаемая жидкость, уравнения Навье-Стокса