Неустойчивости границ раздела и турбулентное перемешивание сред со сложной реологией
Диссертация
В результате проведенного моделирования неустойчивости Рихтмайера-Мешкова бингамовских жидкостей получены пороговые значения амплитуды начального возмущения одномодового поля скорости в плоской постановке задачи. Показано, что порог напряжения неньютоновской жидкости существенно влияет на развитие неустойчивостей Релея-Тейлора и Рихтмайера-Мешкова. В настоящее время существует множество работ… Читать ещё >
Список литературы
- Bingham plastic, yield stress, and threshold for onset of Rayleigh-Taylor instability / A. Demianov, A. Doludenko, N. 1. ogamov, E. Son // Proceedings of the 11th International Workshop on the Physics of Compressible Turbulent Mixing (IWPCTM-U). — 2008.
- Неустойчивость вязкопластических сред / А. Демьянов, А. Долуденко, H. Иногамов, Э. Сон // Сборник, трудов 51-й научной конференции МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук». — 2008. — Т. 1.-С. 109−110.
- Неустойчивость Релея-Тейлора вязкопластической жидкости / А. Демьянов, А. Долуденко, Н. Иногамов, Э. Сон // Теплофизика высоких температур. М.: «Наука». — 2009. — Т. 47. — С. 830−834.
- Rayleigh-Taylor instability in a visco-plastic fluid / A. Demianov, A. Doludenko, N. Inogamov, E. Son // Topical Issue of the Physica Scripta.— 2010 (в печати).
- Taylor G. I. The instabilitiy of liquid surfaces when accelerated in a direction perpendicular to their planes. / Proc. Roy. Soc. (A). — 1950. — Pp. 192−196.
- Bellman R., Pennington R. H. Effects of surface tension and viscosity on Taylor instability. // Quarterly of Applied Mathematics. — 1954. — July. Vol. 12, no. 2. — Pp. 151−162.
- Richtmyer R. D. Taylor instability in shock acceleration of compressible fluids.: report: University of California, 1954.— July.
- Meshkov E. E. Instability of the interface of two gases accelerated by a shock wave. // Izv. AN SSSR. Mekhanika Zhidkosti i Gaza. — 1969. — Vol. 4, no. 5,-Pp. 151−157.
- Chang С. T. Dynamic instability of accelerated fluids // Phys. Fluids. — 1959.- no. 2, — P. 656.
- Layzer D. On the instability of superposed fluids in a gravitational field // Astrophysical Journal. — 1955. — Vol. 122. — Pp. 1−12.
- Bell G. Taylor instability on cylinders and spheres in the small amplitude approximation: report La-1321: Los Alamos National Laboratory, 1951.
- Plesset M. S. On the stability of fluid flows with spherical symmetry // Journal of Applied Physics. — 1954. — Vol. 25. — Pp. 96−98.
- Chandrasekhar S. Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability. — New York, NY, USA: Dover, 1981.
- Развитие рэлей-тейлоровской неустойчивости в системах с различной сжимаемостью среды. / Н. Н. Анучина, М. Г. Анучин, В. И. Волков и др. // Математическое моделирование. — 1990.— Т. 2, № 4.— С. 3−16.
- Mikaelian К. Effect of viscosity on Rayleigh-Taylor and Richtmyer-Meshkov instabilities 11 Phys. Rev. 1993. — Vol. E 47. — P. 375−383.
- Иногамов H. А., Демьянов А. Ю., Сон Э. E. Гидродинамика перемешивания, — Изд-во МФТИ., 1999, — С. 464.
- Ott Е. Nonlinear evolution of the Rayleigh-Taylor instability of a thin layer // Physical Review Letters. — 1972. Vol. 29, no. 21. — Pp. 14 291 432.
- Ibanez L. F., Piriz A. R. t Sanz J. Rayleigh-Taylor instability of steady ablation fronts: The discontinuity model revisited // Phys. Plasmas. — 1997. Vol. 4. — Pp. 1117−1126.
- Cui A., Street R. L. Large-eddy simulation of coastal upwelling flow? I Environmental Fluid Mechanics. — 2004. — Vol. 4. — Pp. 197−223.
- Bychkov V., Liberman M. A. Hydrodynamic instabilities of the flame front in white dwarfs // Astron. Astrophys. — 1995.— Vol. 16.— Pp. 727−734.
- Ribeyre X.} Tikhonchuk V. Т., Bouquet S. Compressible Rayleigh-Taylor instabilities in supernova remnants // Phys. Plasmas. — 2004. — Vol. 302, — Pp. 4661- 4670.
- Annett С. H., Racca R. A. Simple demonstration of Rayleigh-Taylor instability // Am. J. Phys. 1985. — Vol. 53. — Pp. 484−486.
- Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа: Учеб. для вузов. — М.: Дрофа., 2003. С. 840.
- Уилкинсон У. Л. Неньютоновские жидкости: Перев с англ. — М.: Мир., 1964. i
- Kumar P., Alohan Н., Singh. G. J. Rayleigh-Taylor instability of rotating oldroydian viscoelastic fluids in porous medium in presence of a variable magnetic field // Transport in Porous Media.— 2004.— Vol. 56.— Pp. 199−208.
- Kumar P., Singh M. Hydrodynamic and hydromagnetic stability of viscous-viscoelastic superposed fluids in presence of suspended particles // Physical Separation in Science and Engineering. — 2007. — Vol. 2007. Article ID 28 908. 6 pages.
- Weber W. 11 Ann. Phy. Chem. 1835. — no. 34. — P. 247.
- Schwedoff T. Recherches experimentales sur la cohesion des liquides // J. Physique. — 1890. Vol. 2, no. 9. — P. 34.
- Hess W. Ц Kolloid Z. Klin. Med. 1910. — no. 71. — P. 421.
- Hatchek E. // Koll. Z. 1913. — no. 13. — P. 88.
- Bingham E. С. Fluidity and Plasticity. — New York: McGraw-Hill Book Company, Inc, 1922. P. 219.
- Bingham E. An investigation of the laws of plastic flow 11 U.S. Bureau4 of Standards Bulletin. — 1916. — no. 13. — Pp. 309−353.
- Halton P., Blair G. W. S. A study of some physical properties of flour doughs in relation to their breadmaking qualities // J. Phys. Chem. — 1936. Vol. 5, no. 40. — P. 561−580.
- Blair G. W. S. A Survey of General and Applied Rheology. — London: Sie Isaac Pitman & Sons, 1949.
- Шулъман 3. П., Хусид Б. М. Нестационарные процессы конвективного переноса в наследственных средах. — Минск: Наука и техника, 1983.
- Dynamic transient mode of shear strain of an elastic viscoplastic medium in a long channel / O. Dornyak, E. Zal’tsgendler, B. Khusid, Z. Shul’man // Journal of Engineering Physics.— 1989.— Vol. 55, no. 3, — Pp. 1025−1029.
- Shul’man Z., Khusid B. Conjugated convective heat transfer problemsfor viscoplastic fluids in plane-parallel channels // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1981. — Vol. 24, no. 6. — Pp. 1045−1050.
- Alexandrou A. N., McGilvreay Т. M., Burgos G. Steady Herschel-Bulkley fluid flow in three-dimensional expansions // Non-Newtonian Fluid Mech. 2001. — Vol. 100. — Pp. 77−96.
- Flow instabilities of Herschel-Bulkley fluids / A. N. Alexandrou, P. L. Menn, G. Georgiou, V. Entov // Non-Newtonian Fluid Mech. — 2003.-Vol. 116.-Pp. 19−32.
- Saffman-Taylor instability in yield stress fluids / N. Maleki-Jirsaraei, A. Lindner, S. Rouhani, D. Bonn // J. Phys.: Condens. Matter. — Vol. 17, — Pp. 1219−1228.
- Taylor G. Stability of a viscous liquid contained between two rotating cylinders // Phil. Trans. Roy. Soc. London. — 1923, — Vol. A. 223.— Pp. 289−343.
- Landry M. P. Taylor-Couette instability of a Bingham fluid 11 BMath University of Waterloo. — 2003.
- Malin M. The turbulent flow of Bingham plastic fluids in smooth circular tubes // International Communications in Heat and Mass Transfer. — 1997. Oct. — Vol. 24, no. 6. — Pp. 793−804.
- Malin M. Turbulent pipe flow of Herschel-Bulkley fluids // International Communications in Heat and Mass Transfer. — 1998. — April. — Vol. 25, no. 3, — Pp. 321−330.
- Черняк В. Г., Суетин П. Е. Механика сплошных сред: Учеб. пособ.: Для вузов. М.: ФИЗМАТЛИТ., 2006. — С. 352.
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: Учебное пособие. В 10 т. T. VI. Гидродинамика. — М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1986.- С. 736.
- Колмогоров А. Локальная структура турбулентности в несжимаемой жидкости при очень больших числах рейнольдса. // ДАН СССР.— 1941, — Т. 30, № 4, — С. 299−303.
- Reynolds О. On the dynamical theory of incompressible viscous fluids and the determination of the criterion // Phil. Trans. Roy. Soc. London. Series A. 1895. — Vol. 186. — Pp. 123−161.
- Boussinesq J. // VAcademie des sciences de VInstitut de France. — 1877.-Vol. 23, no. l.-Pp. 46−50.
- Prandtl L. 11 ZAMM. 1925. — Vol. 5. — Pp. 136−139.
- Karman Т. 11 Third International Congress on Applied Mechenics. — Stockholm, Sweden: 1930.
- Колмогоров А. Уравнения турбулентного движения несжимаемой жидкости // Известия АН СССР. Серия физическая. — 1942. — Т. 6, № 1−2.- С. 56−58.
- Prandtl L. // Nacr. Ahad. Wiss. 1945. — no. 6. — Pp. 6−19.
- Smagorinsky J. General circulation experiments with the primitive equations // Monthly Weather Review. — 1963, — Vol. 91, no. 3, — Pp. 99 165.
- A dynamic subgrid-scale eddy viscosity model / M. Germano, U. Pi-omelli, P. Moin, W. Cabot // Physics of Fluyds.— 1991, — Vol. 3, no. 7, — Pp. 1760−1765.
- Germano M. Turbulence: the filtering approach // Journal of Fluid Mechanics. — 1992. — Vol. 238. Pp. 325−336.
- Chakravarty V., Menon S. Subgrid modeling of turbulent premixed flames in the flamelet regime // Flow, Turbulence and Combustion. — 2000. Vol. 65, no. 2. — Pp. 133−161.
- Yoshizava A., Horiuti K. A statistically-derived subgrid-scale kinetic energy model for the large-eddy simulation of turbulent flows // Journal of Physical Society of Japan. — 1985. Vol. 54, no. 8. — Pp. 2834−2839.
- Wang X., Gordaninejad F. Flow analysis of field-controllable, electro and magneto-rheological fluids using Herschel-Bulkley model // Journalof Intelligent Materials, Systems and Structures.— 1999, — Vol. 10, no. 8. — Pp. 601 608.
- Седов JI. Механика сплошной среды. Т.1.— М.: Наука, 1970.— С. 492.
- Hirt С., Nichols В. Volume of fluid (VOF) method for the dynamics of free boundaries // Journal of Computational Physics. — 1981.— Vol. 39, — Pp. 201−225.
- Evans M., Harlow F. The particle-in-cell method for hydrodynamic calculations: Tech. rep. — Los Alamos: Los Alamos Scientific Lab. Rept. № LA-2139, 1957.
- Харлоу Ф. Численный метод частиц в ячейках для задач гидродинамики. — В сб.: Вычислительные методы в гидродинамике. — М.: Мир, 1967, — С. 316−342.
- Белоцерковский О. М., Давыдов Ю. М. Метод крупных частиц в газовой динамике. — М.: Наука, 1982. — С. 370.
- Lax P., Wendroff В. Systems of conservation laws // Comms. Pure and Appl. Math. 1960. — Vol. 13. — Pp. 217−237.
- Lax P. Weak solutions oi nonlinear hyperbolic equations and their numerical computatien. // Comms. Pure and Appl. Math. — 1954.— Vol. 7.— Pp. 159−193.
- MacCormack R. W. The effect of viscosity in hypervelocity impact cra-tering // AIAA Paper 69 354. — 1969.
- Нигматулин P. Динамика многофазных сред. 4. I. — М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1987. — С. 464.
- Басниев К., Дмитриев Н., Розенберг Г. Нефтегазовая гидродинамика: учебное пособие для вузов. — М.—Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. — С. 544.
- Воеводин В., Воеводин В. Параллельные вычисления. — СПб.: БХВ-Петербург, 2002. — С. 608.
- Inogamov N., Oparin A. Three-dimensional aray structures associated with Richtmyer-Meshkov and Rayleigh-Taylor instability // Journal of experimental and theoretical physics.— 1999.— Vol. 89, no. 3.— Pp. 481−499.
- Иевлев В. Численное моделирование турбулентных течений. — М.:Наука, 1990.-С. 216.
- On stochastic mixing caused by the Rayleigh-Taylor instability / N. Inogamov, A. Oparin, A. Dem’yanov et al. // Journal of Experimental and Theoretical Physics. — 2001. Vol. 92, no. 4. — Pp. 715−743.
- Inogamov N. Richtmyer-Meshkov turbulence / 10 IWPCTM -PARIS (France). 2006. — July.
- Inogamov N. Statistics of long-wavelength fluctuations and the expansion rate of Richtmyer-Meshkov turbulence zone 11 JETP LETTERS. — Vol. 75, no. 11.- Pp. 547−551.
- Волков К., Емельянов В. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. — М.: Физматлит, 2008. — Р. 368.