KFU. Card publication. Синхронные колебания двух пластин в вязкой несжимаемой жидкости

KAZAN
FEDERAL UNIVERSITY

- RUS
- 中文
- ES

СИНХРОННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ДВУХ ПЛАСТИН В ВЯЗКОЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

Form of presentation

Articles in Russian journals and collections

Year of publication

2022

Язык

русский

Authors, employees of KFU

Zhuchkova Olga Sergeevna, author

Zayceva Olga Nikolaevna, author

Kamalutdinov Ayrat Marsovich, author

Nuriev Artem Nailevich, author

Bibliographic description in the original language

Kamalutdinov, A. M., Nuriev, A. N., Zhuchkova , O. S., & Zayceva, O. N. (2022). Sinkhronnye kolebaniya dvukh plastin v vyazkoy neszhimaemoy zhidkosti. Vychislitelnaya mekhanika sploshnykh sred, 15(4), 429-437. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2022.15.4.33

Annotation

Рассматриваются синхронные колебания двух длинных тонких пластин в тандемной компоновке, находящихся в вязкой несжимаемой жидкости. Изучается гидродинамическое воздействие на пластины со стороны жидкости. Для моделирования течений, индуцированных колебаниями пластин, решается полная нестационарная система уравнений Навье–Стокса. При этом пластины считаются абсолютно жёсткими, а течение жидкости полагается двумерным. Решение задачи осуществляется в подвижной системе координат, жёстко связанной с пластинами. Численная модель строится в свободном программном пакете OpenFOAM на основе метода конечных объёмов. Для анализа гидродинамического воздействия на пластины используется приближение Морисона, согласно которому гидродинамические силы представляются в виде суммы сил сопротивления и инерции. Проводится изучение изменения коэффициентов сопротивления и инерции в зависимости от расстояния между пластинами при разных значениях безразмерной амплитуды колебаний. Результаты исследования показывают, что, варьируя расстояние между пластинами, можно управлять структурой режимов обтекания, кратно изменяя гидродинамическое воздействие на конструкцию. Наиболее сильное влияние величина расстояния оказывает на силы сопротивления в диапазоне малых и умеренных амплитуд колебания. Удаляя пластины друг от друга, можно достичь эффекта изолированного поведения для каждой из них и, по сравнению с гидродинамическим сопротивлением одной пластины, двукратно повысить гидродинамическое сопротивление конструкции. При приближении пластин друг к другу, как выявлено в настоящем исследовании, в зазоре формируется застойная зона, что, позволяет трёхкратно снизить сопротивление конструкции (по сравнению с гидродинамическим сопротивлением одной пластины).

Keywords

колебания тонких пластин, уравнение Навье-Стокса, численное моделирование, гидродинамические силы

The name of the journal

Вычислительная механика сплошных сред

URL

https://journal.permsc.ru/index.php/ccm/article/view/CCMv15n4a5

Please use this ID to quote from or refer to the card

https://repository.kpfu.ru/eng/?p_id=291418&p_lang=2

Resource files

File name	Size (MB)	Format
429_437_Kamalutdinov.pdf	0,93	pdf	show / download

Full metadata record

Field DC	Value	Language
dc.contributor.author	Zhuchkova Olga Sergeevna	ru_RU
dc.contributor.author	Zayceva Olga Nikolaevna	ru_RU
dc.contributor.author	Kamalutdinov Ayrat Marsovich	ru_RU
dc.contributor.author	Nuriev Artem Nailevich	ru_RU
dc.date.accessioned	2022-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.available	2022-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.issued	2022	ru_RU
dc.identifier.citation	Камалутдинов, А. М., Нуриев, А. Н., Жучкова , О. С., & Зайцева, О. Н. (2022). Синхронные колебания двух пластин в вязкой несжимаемой жидкости. Вычислительная механика сплошных сред, 15(4), 429-437. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2022.15.4.33	ru_RU
dc.identifier.uri	https://repository.kpfu.ru/eng/?p_id=291418&p_lang=2	ru_RU
dc.description.abstract	Вычислительная механика сплошных сред	ru_RU
dc.description.abstract	Рассматриваются синхронные колебания двух длинных тонких пластин в тандемной компоновке, находящихся в вязкой несжимаемой жидкости. Изучается гидродинамическое воздействие на пластины со стороны жидкости. Для моделирования течений, индуцированных колебаниями пластин, решается полная нестационарная система уравнений Навье–Стокса. При этом пластины считаются абсолютно жёсткими, а течение жидкости полагается двумерным. Решение задачи осуществляется в подвижной системе координат, жёстко связанной с пластинами. Численная модель строится в свободном программном пакете OpenFOAM на основе метода конечных объёмов. Для анализа гидродинамического воздействия на пластины используется приближение Морисона, согласно которому гидродинамические силы представляются в виде суммы сил сопротивления и инерции. Проводится изучение изменения коэффициентов сопротивления и инерции в зависимости от расстояния между пластинами при разных значениях безразмерной амплитуды колебаний. Результаты исследования показывают, что, варьируя расстояние между пластинами, можно управлять структурой режимов обтекания, кратно изменяя гидродинамическое воздействие на конструкцию. Наиболее сильное влияние величина расстояния оказывает на силы сопротивления в диапазоне малых и умеренных амплитуд колебания. Удаляя пластины друг от друга, можно достичь эффекта изолированного поведения для каждой из них и, по сравнению с гидродинамическим сопротивлением одной пластины, двукратно повысить гидродинамическое сопротивление конструкции. При приближении пластин друг к другу, как выявлено в настоящем исследовании, в зазоре формируется застойная зона, что, позволяет трёхкратно снизить сопротивление конструкции (по сравнению с гидродинамическим сопротивлением одной пластины).	ru_RU
dc.language.iso	ru	ru_RU
dc.subject	колебания тонких пластин	ru_RU
dc.subject	уравнение Навье-Стокса	ru_RU
dc.subject	численное моделирование	ru_RU
dc.subject	гидродинамические силы	ru_RU
dc.title	Синхронные колебания двух пластин в вязкой несжимаемой жидкости	ru_RU
dc.type	Articles in Russian journals and collections	ru_RU