Инд. авторы: Григорьев Ю.Н., Ершов И.В.
Заглавие: Энергетическая оценка критических чисел Рейнольдса в сжимаемом течении Куэтта. Влияние объемной вязкости.
Библ. ссылка: Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. Энергетическая оценка критических чисел Рейнольдса в сжимаемом течении Куэтта. Влияние объемной вязкости. // Прикладная механика и техническая физика. - 2010. - Т.51. - № 5. - С.59-67. - ISSN 0869-5032.
Внешние системы: РИНЦ: 15234920;
Реферат: eng: A variational problem of determining the critical Reynolds number of the laminar-turbulent transition is numerically solved within the framework of the nonlinear energy theory of stability of compressible flows. Stability of various modes in the Couette flow of a compressible gas is estimated by the method of collocations. It is demonstrated that the minimum critical Reynolds numbers in the range of the ratio of the bulk viscosity $\eta_b$ to the shear viscosity $\eta$, which is realistic for diatomic gases, are reached for modes of streamwise disturbances. The critical Reynolds numbers increase as the bulk viscosity is increased in the interval $\eta_b=0\mbox{-} 2\eta$, with the maximum increase in the limit being approximately30 %
rus: В рамках нелинейной энергетической теории устойчивости сжимаемых течений численно решена вариационная задача определения критического числа Рейнольдса ламинарно-турбулентного перехода. Для течения Куэтта сжимаемого газа методом коллокаций получены оценки устойчивости различных мод. Показано, что в реальном для двухатомных газов диапазоне отношений объемной вязкости ƞb к сдвиговой вязкости ƞ минимальные критические значения числа Рейнольдса достигаются на модах продольных возмущений. С ростом объемной вязкости в диапазоне ƞb=0 ÷ 2ƞ эти значения возрастают, увеличиваясь в пределе приблизительно на 30%.
Ключевые слова: Bulk viscosity; Compressible gas; Hydrodynamic stability; energy theory; критическое число Рейнольдса; объемная вязкость; сжимаемый газ; гидродинамическая устойчивость; энергетическая теория; Critical Reynolds number;
Издано: 2010
Физ. характеристика: с.59-67
Цитирование: 1. Григорьев Ю. Н. К энергетической теории устойчивости сжимаемых течений // Вычисл. технологии. 2006. Т. 11. С. 55-62. (Спецвыпуск). 2. Джозеф Д. Устойчивость движений жидкости. М.: Мир, 1981. 3. Григорьев Ю. Н., Ершов И. В. Влияние объемной вязкости на неустойчивость Кельвина - Гельмгольца // ПМТФ. 2008. Т. 49, № 3. С. 73-84. 4. Mack L. M. Boundary layer stability theory. Pasadena (California), 1969. (Rev. A. / Jet propulsion lab.; Doc. 900-277). 5. Гапонов С. А. Развитие возмущений в сжимаемых потоках / С. А. Гапонов, А. А. Маслов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1980. 6. Гольдштик М. А. Гидродинамическая устойчивость и турбулентность / М. А. Гольдштик, В. Н. Штерн. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. 7. Canuto C. Spectral methods in fluid dynamics: Springer ser. in comput. phys. / C. Canuto, M. Y. Hussaini, A. Quarteroni, T. A. Zang. Berlin: Springer-Verlag, 1988. 8. Trefethen L. N. Spectral methods in Matlab. Philadelphia: Soc. for Industr. and Appl. Math., 2000. 9. Корн Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1973. 10. Moler C. B., Stewart G. W. An algorithm for generalized matrix eigenvalue problems // SIAM J. Numer. Anal. 1973. V. 10, N 2. P. 241-256. 11. Joseph D. D. Nonlinear stability of the Boussinesk equations by the method of energy // Arch. Rational Mech. Anal. 1966. V. 22, N 3. P. 163-184. 12. Joseph D. D., Carmi S. Stability of Poiseuille flow in pipes, annuli and channels // Quart. Appl. Math. 1969. V. 26, N 4. P. 575-599.