Нестаціонарні хвильові гідродинамічні поля в областях з рухомими границями
Виявлення і аналіз нелінійних фізичних ефектів, викликаних урахуванням рухомих границь в задачах механіки рідини і газу. Математичні моделі гідродинамічних об’єктів з рухомими границями. Розв'язки задач взаємодії імпульсів тиску з рухомими границями.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 20.04.2014 |
| Размер файла | 182,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Разработаны новые математические модели гидродинамических объектов с подвижными и деформируемыми границами: модель линейной антенны переменной длины для решения задач дифракции нестационарной волны на тонком теле вращения, погружения тонкого тела вращения в воду; модель движения слоя сжатой жидкости между поверхностью преграды (полости) и фронтом падающей (генерируемой) волны; квазистатическая модель динамики канала разряда в жидкости малого произвольной формы объема камеры с затянутым вводом энергии в канал.
Разработаны новые методы аналитического решения задач математической физики с подвижными: метод нелинейного преобразования времени для волнового уравнения и трех видов граничного условия (Неймана, Дирихле, смешанного типа); метод нестационарного конформного отображения деформируемого контура на круг в задаче о динамике цилиндрической газовой полости вблизи границы полупространства, занятого идеальной несжимаемой жидкостью; расширен класс функций для обратного преобразования Лапласа.
Методом нелинейного преобразования времени исследованы классические задачи о пульсации полости в жидкости, где получены новые результаты: о влиянии начальных значений кинематических параметров полости на время переходного процесса выхода системы на автомодельный режим; о сложной структуре волн давления при периодическом захлопывании полости; о влиянии наложения периодических пульсаций полости на закон равномерного расширения.
Поставлены и решены новые задачи: о взаимодействии волны давления с подвижной преградой, с подвижной границей раздела двух различных сред, с догоняемым фронтом ударной волны. В рамках уравнения Римана впервые получено точное аналитическое решение задачи генерации волны давления поршнем, движущимся по сложному закону.
Выявлены нелинейные физические эффекты, вызванные учетом подвижности границ: в задаче взаимодействия волны давления с подвижной границей раздела двух сред получено обобщение закона Френеля; в задаче излучения волны давления расширяющейся с постоянной скоростью сферической полости ненулевого начального радиуса получено обобщение решения Тейлора и определено время выхода системы на решение Тейлора; предложена и теоретически обоснована автором гипотеза возникновения волновой составляющей давления в зазоре подшипника на газовой смазке; выявлена экспериментально и теоретически обоснована периодическая структура утолщений на струе жидкости, генерируемой поршневым струйным генератором; на примере наложения на закон равномерного расширения сферической полости гармонических пульсаций малой амплитуды показано проявление эффекта Доплера.
Рассмотрены конкретные прикладные задачи электровзрыва в жидкости.
Ключевые слова: волновое уравнение, подвижные границы, аналитические методы, нелинейные эффекты.
Abstract
V.A. Pozdeev. Nonstationary wave hydrodynamic fields in domains with moving boundaries. - Manuscript.
This work is a dissertation for the degree of Doctor of Physical and Mathematical Sciences in the specialty 01.02.05 - Mechanics of liquid, gas and plasma. - Institute of Hydromechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2001.
This dissertation is devoted to novel perspective scientific trend in Mechanics of continuous media, that is the problem pf moving boundaries in wave aspects of Mechanics of liquid, gas and plasma. The problem of moving boundaries in Mechanics of liquid has been formulated. Mathematical statement of the general problem with moving boundaries for ideal compressible liquid has been carried out. New methods for analytic solution of problems with moving boundaries (the methods of non-linear time transforming for wave equation, the methods of medium integral compressibility usage in domains with moving boundaries, the methods of usage of the mathematical model of linear antenna of variable length; the methods of nonstationary conform depiction for Laplace equation) has been woken out. Non-linear effects, manifested as a result of moving boundaries consideration, has been exposed. Some applied problems of electroexplosion in liquid have been considered.
Key words: wave equation, moving boundaries, analytical methods, non-linear effects.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аналіз особливостей різних розділів фізики на природу газу й рідини. Основні розділи гідроаеромеханіки. Закони механіки суцільного середовища. Закон збереження імпульсу, збереження енергії. Гідростатика - рівновага рідин і газів. Гравітаційне моделювання.
курсовая работа [56,9 K], добавлен 22.11.2010Апробація нової навчальної програми. Класифікація фізичних задач. Розв’язування задач на побудову зображень, що дає тонка лінза, застосування формули тонкої лінзи, використання алгоритмів, навчальних фізичних парадоксів, експериментальних задач.
научная работа [28,9 K], добавлен 29.11.2008Методи наближеного розв’язання крайових задач математичної фізики, що виникають при моделюванні фізичних процесів. Використання засобів теорії наближень атомарними функціями. Способи розв’язання крайових задач в інтересах математичного моделювання.
презентация [8,0 M], добавлен 08.12.2014Витікання газу і пари. Залежність витрати, швидкості і питомого об’єму газу при витіканні від відношення тисків. Дроселювання газу при проходженні через діафрагму. Перший закон термодинаміки для потоку. Процес адіабатного витікання ідеального газу.
реферат [315,9 K], добавлен 12.08.2013Механізм гідродинамічної нестійкості вихрового руху в системах з об’ємним стоком речовини та його організація в різних фізичних системах при фазових перетвореннях. Розв’язки рівнянь та гідродинамічні вихори у ядерній матерії і резонансно-збудженому газі.
автореферат [58,8 K], добавлен 16.06.2009Принцип можливих переміщень і загальне рівняння механіки. Принцип Даламбера і методика розв’язування задач. Розв’язування задач за принципом можливих переміщень. Приклади розв’язування задач. Система матеріальних точок або тіл. Число степенів вільності.
курсовая работа [179,6 K], добавлен 12.03.2009Особливості застосування систем координат при розв'язувані фізичних задач. Електричні заряди як фізичні джерела електричного поля. Способи обчислення довжин, площ та об'ємів. Аналіз та характеристика видів систем координат: циліндрична, сферична.
дипломная работа [679,2 K], добавлен 16.12.2012Гідродинаміка - розділ механіки рідини, в якому вивчаються закони її руху. Фізична суть рівняння Бернуллі. Побудова п’єзометричної та напірної ліній. Вимірювання швидкостей та витрат рідини. Режими руху рідини. Дослідження гідравлічного опору труб.
учебное пособие [885,0 K], добавлен 11.11.2010Гідравлічний розрахунок газопроводу високого тиску, димового тракту та димової труби. Визначення тиску газу перед пальником. Розрахунок витікання природного газу високого тиску через сопло Лаваля. Розрахунок витікання повітря через щілинне сопло.
курсовая работа [429,8 K], добавлен 05.01.2014Характеристика і властивості природного газу. Витратоміри з тепловими мітками. Аналіз можливостей застосування комп’ютерного моделювання при проектуванні ВПВ з тепловими мітками. Огляд існуючих лічильників природного газу. Метод змінного перепаду тиску.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.06.2015Математичне та фізичне моделювання обтікання тіл біля екрану з використанням моделей ідеальної та в’язкої рідини. Чисельне розв`язання рівнянь Нав’є-Стокса для ламінарного та турбулентного режимів. Застосування моделей та методів механіки рідин та газів.
автореферат [460,1 K], добавлен 16.06.2009Експериментальні й теоретичні дослідження, винаходи, найвидатніші досягнення українських фізиків в галузі квантової механіки та інших напрямів. Застосування понять цієї науки для з’ясування природи різних фізичних механізмів. Основні наукові праці вчених.
презентация [173,7 K], добавлен 20.03.2014Дослідження тунельного ефекту в рамках квантової механіки та шляхів розв'язку рівняння Шредінгера, що описує можливість подолання частинкою енергетичного бар'єру. Визначення коефіцієнту прозорості та іонізації атома під дією зовнішнього електричного поля.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 05.09.2011Визначення гідростатичного тиску у різних точках поверхні твердого тіла, що занурене у рідину, яка знаходиться у стані спокою. Побудова епюр тиску рідини на плоску і криволінійну поверхні. Основні рівняння гідродинаміки для розрахунку трубопроводів.
курсовая работа [712,8 K], добавлен 21.01.2012Розвиток асимптотичних методів в теорії диференціальних рівнянь. Асимптотичні методи розв’язання сингулярно збурених задач конвективної дифузії. Нелінійні моделі процесів типу "конвекція-дифузія-масообмін". Утворення речовини, що випадає в осад.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 23.04.2017Розрахунок статичної моделі і побудова статичної характеристики повітряного ресиверу для випадку ізотермічного розширення газу. Значення ресивера в номінальному статичному режимі. Моделювання динамічного режиму. Розрахункова схема об’єкту моделювання.
контрольная работа [200,0 K], добавлен 26.09.2010Основні рівняння гідродинаміки: краплинні і газоподібні. Об'ємні та поверхневі сили, гідростатичний та гідродинамічний тиск. Рівняння нерозривності у формах Ейлера, Фрідмана, Гельмгольц. Рівняння стану для реального газу (формула Ван-дер-Ваальса).
курсовая работа [228,5 K], добавлен 15.04.2014Витрата реального газу при стандартних умовах. Урахування коефіцієнта стискуваності. Густина реального газу з урахуванням коефіцієнта стиснення. Парціальний тиск кожного компонента газової суміші. Перетворення масової кількості водяної пари в об’ємну.
контрольная работа [155,7 K], добавлен 22.12.2010Значення комп’ютерів у фізиці, природа чисельного моделювання. Метод Ейлера розв’язування диференціального рівняння на прикладі закону теплопровідності Ньютона.Задача Кеплера. Хвильові явища: Фур’є аналіз, зв’язані осцилятори, інтерференція і дифракція.
реферат [151,0 K], добавлен 09.06.2008Що таке тиск та від чого залежить його значення. Одиниці вимірювання тиску та сили тиску. Напрямок дії сили тиску. Як можна змінити тиск. Що потрібно робити, щоб збільшити або зменшити тиск, створюваний тілом. Розрізнення понять тиску та сили тиску.
презентация [2,0 M], добавлен 16.12.2012
