Точное квадратичное полиномиальное решение для описания неоднородного течения Куэтта–Пуазейля в бесконечном горизонтальном слое с проницаемыми границами
Авторы
Кристина Владимировна Губарева
Самарский государственный технический университет, г. Самара
Евгений Юрьевич Просвиряков
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина; Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова УрО РАН, Екатеринбург
Антон Владимирович Еремин
Самарский государственный технический университет, г. Самара
течение Куэтта–Пуазейля, проницаемые границы, аналитическое решение, число Рейнольдса, пограничный слой, градиент давления, нормальный поток, неоднородные граничные условия
Аннотация
Исследуется установившееся течение вязкой несжимаемой жидкости в плоском канале с проницаемыми параллельными стенками. В отличие от классических постановок, на верхней границе задаются не только значение скорости, но и её первые два пространственных градиента. Такой подход позволяет моделировать течения с локальной неоднородностью вдоль канала. Нижняя стенка неподвижна и удовлетворяет условию прилипания. Учитывается постоянный градиент давления произвольного знака и равномерный нормальный поток через обе границы. Задача решена аналитически в безразмерной форме, где определяющую роль играют число Рейнольдса, число Рейнольдса на основе скорости проницаемости и безразмерный градиент давления. Проведён асимптотический анализ в предельных случаях слабой и сильной проницаемости. На основе структуры точного решения получена оценка толщины пограничного слоя при инжекции. Результаты подтверждены численным моделированием для реальных жидкостей и демонстрируют переход от вязко-доминированного к конвективно-доминированному режиму течения.
Биографии авторов
Кристина Владимировна Губарева, Самарский государственный технический университет, г. Самара
кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной теплоэнергетики
Евгений Юрьевич Просвиряков, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина; Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова УрО РАН, Екатеринбург
доктор физико-математических наук, профессор кафедры информационных технологий и систем управления ИРИТ-РтФ; заведующий сектором, главный научный сотрудник
Антон Владимирович Еремин, Самарский государственный технический университет, г. Самара
доктор технических наук, доцент, проректор по научной работе, заведующий кафедрой «Промышленная теплоэнергетика»
