УДК 532.5:536.4:517.9
Асимптотическое исследование процессов тепломассопереноса в слабо закрученных струях
П. А. Вельмисов1, У. Д. Мизхер2, В. Н. Ковальногов3
| Аннотация | Струйные течения жидкостей и газов применяются в различных областях техники как средство управления процессами тепло- и массообмена; интенсификации и стабилизации процесса горения; защиты конструкций от воздействия тепловых полей, а также для нанесения покрытий и т. д. Струи жидкостей и газов в технике формируются источниками-насадками конечных размеров с разнообразными распределениями начальных скоростей истечения в выходном сечении насадка, поэтому расчет аэродинамических и тепловых характеристик струйных течений сводится к решению неавтомодельных задач. Однако одним из методов решения таких задач является метод асимптотического разложения скоростей и давления в ряды по малому параметру, когда первым членом этого ряда служит автомодельное решение задачи о струе-источнике. В данной статье предлагается асимптотическое разложение для осесимметричных слабозакрученных течений в модели вязкой несжимаемой среды, которое приводит к нелинейным уравнениям «пограничного слоя», отличающимся от известных классических уравнений для течений с конечной закруткой. Построены автомодельные решения этих уравнений, описывающие распределение скорости, давления и температуры в слабозакрученной струе. Представленные в статье результаты дополняют результаты работ расчетом теплового поля в струе. |
|---|---|
| Ключевые слова | аэрогидродинамика, закрученная струя, вязкость, асимптотическое разложение, автомодельное решение, тепломассоперенос |
1Вельмисов Петр Александрович, заведующий кафедрой высшей математики, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный технический университет» (432027, Россия, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, д. 32), доктор физико-математических наук, профессор, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7825-7015, velmisov@ulstu.ru
2Мизхер Усама Джавад, аспирант кафедры высшей математики, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный технический университет» (432027, Россия, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, д. 32), ORCID: http://orcid.org/0000-0002-8950-9772, usama.mizher@gmail.com
3Ковальногов Владислав Николаевич, заведующий кафедрой теплоэнергетики, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный технический университет» (432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, д. 32), доктор технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1907-3790, kvn@ulstu.ru
Цитирование: Вельмисов П. А., Мизхер У. Д., Ковальногов В. Н. Асимптотическое исследование процессов тепломассопереноса в слабо закрученных струях // Журнал Средневолжского математического общества. 2020. Т. 22, № 2. С. 200–207.
DOI 10.15507/2079-6900.22.202002.200-207
