Научный отчет № 5412

Название

Вопросы нестационарной гидродинамики при столкновении тел в жидкости.

Авторы

Гувернюк С.В., Дынникова Г.Я., Зубков А.Ф., Андронов П.Р., Дынников Я.А.

Аннотация

Представлены результаты теоретического анализа явления соударения твердых тел в жидкости на примере нормального удара шара или цилиндра по плоской массивной стенке, являющейся границей полупространства, заполненного вязкой несжимаемой жидкостью. Обсуждается известный парадокс неограниченного роста силы гидродинамического сопротивления по мере сближения тела с отражающей стенкой. Разработан метод постановки граничных условий при переходе через момент соударения, учитывающий обмен механическим импульсом между жидкостью и соударяющимися телами. Теория апробирована на примере связанной задачи о затухающих колебаниях физического маятника в жидкости при наличии столкновений с отражающей стенкой. Исследование колебаний маятника выполнено методами физического и вычислительного эксперимента. Численные решения построены с использованием авторских кодов на базе бессеточного метода вязких вихревых доменов (ВВД) с использованием разработанных граничных условий для перехода через момент соударения. Результаты экспериментов и расчетов хорошо согласуются между собой.

Год публикации

2018 г.

Объём

34 с.

Научный руководитель

Гувернюк С.В.

Ключевые слова

плоский канал, вязкая несжимаемая среда, автоколебания тел в жидкости, гидродинамические нагрузки, численный метод вязких вихревых доменов (ВВД).