Об автоколебательных режимах проникания свободных или затопленных струй через поверхность жидкости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлен краткий обзор наиболее существенных результатов выполненных в Институте механики МГУ исследований нового класса нестационарных течений несжимаемой жидкости, возникающих при проникании вертикальных затопленных или свободных плоских и осесимметричных водяных струй через поверхность воды, находящейся в относительно узких каналах, а также проникании через поверхность воды в сосуде прямоугольной формы свободных тонкостенных водяных струй, вытекающих из конического щелевого сопла с вертикальной осью. Обнаружено существование широких диапазонов значений определяющих параметров, при которых в жидкости формируются неизвестные ранее автоколебательные режимы течений. Описаны разные механизмы возникновения таких режимов и характерные особенности найденных экспериментально и численно зависимостей периода автоколебаний от основных определяющих параметров. Указаны возможные приложения полученных результатов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. П. Карликов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"

Автор, ответственный за переписку.
Email: karlikovvp@mail.ru
Россия, 119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, д.1

А. Т. Нечаев

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"

Email: karlikovvp@mail.ru
Россия, 119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, д.1

С. Л. Толоконников

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"

Email: karlikovvp@mail.ru
Россия, 119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, д.1

Список литературы

  1. Биркгоф Г. Гидродинамика. М.: Изд-во иностр. лит., 1954. 183 с. / Пер. с англ. Birkhoff G. Hydrodynamics. Princeton, 1950.
  2. Гузевский Л.Г. Задача о плоском фонтане тяжелой жидкости // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1976. Т. 1. № 3. С. 85–93.
  3. Гуревич М.И. Теория струй идеальной жидкости. М.: Наука, 1979. 536 c.
  4. Карликов В.П. Об истечении плоских струй весомой жидкости из-под свободной поверхности // Аннот. докл. VII Всесоюз. съезда по теорет. и приклад. механике. М.: Изд-во МГУ, 1991. С. 184.
  5. Казеннов А.К., Карликов В.П., Хомяков А.Н., Чернявский Ф.Н., Шоломович Г.И. Способ фонтанирования жидкости А. с. 603431. 1977. Бюл. изобр. 1978. № 15.
  6. Карликов В.П., Нечаев А.Т., Толоконников С.Л. Об автоколебательных режимах проникания вертикальных свободных турбулентных струй через поверхность жидкости // Изв. РАН. МЖГ. 2017. № 6. С. 24–30.
  7. Карликов В.П., Толоконников С.Л. Об автоколебательных режимах проникания свободных конических тонкостенных турбулентных струй через поверхность жидкости // Изв. РАН. МЖГ. 2014. № 3. С. 65–73.
  8. Карликов В.П., Толоконников С.Л. О зависимости периода автоколебаний купола конического струйного аэратора от ширины струи в выходном сечении кольцевого сопла // Вест. Моск. ун-та. Сер. 1, Математика, механика. 2014. № 3. С. 65–68.
  9. Карликов В.П., Толоконников С.Л. О периоде автоколебаний куполов конических струйных аэраторов с разными углами конусности // Вест. Моск. ун-та. Сер. 1, Математика, механика. 2015. № 5. С. 60–64.
  10. Карликов В.П., Толоконников С.Л., Трушина О.В. Об автоколебательных режимах фонтанирования плоских вертикальных затопленных струй тяжелой жидкости в установках с придонным стоком // Изв. РАН. МЖГ. 2011. № 3. С. 89–96.
  11. Карликов В.П., Толоконников С.Л., Трушина О.В. О возможной классификации автоколебательных режимов фонтанирования плоских вертикальных затопленных струй тяжелой жидкости // Изв. РАН. МЖГ. 2009. № 3. С. 23–35.
  12. Карликов В.П., Трушина О.В. Об автоколебаниях плоских затопленных фонтанов // Докл. РАН. 1998. Т. 361. № 3. С. 340–344.
  13. Карликов В.П., Трушина О.В. Об автоколебательных режимах истечения плоских струй жидкости из-под свободной поверхности // Тр. МИАН. 1998. Т. 223. С. 52–62.
  14. Карликов В.П., Трушина О.В., Шоломович Г.И. Об использовании автоколебательных режимов фонтанирования жидкости для бесконтактного измерения ее расхода в трубопроводах // Вестн. МГУ. Сер. 1, Математика, механика. 1999. № 6. С. 63–66.
  15. Маклаков Д.В. Нелинейные задачи гидродинамики потенциальных течений с неизвестными границами. М.: Янус-К, 1997. 280 с.
  16. Осипцов А.А. Автоколебания плоского фонтана при отсутствии начального затопления // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 1, Математика, механика. 2005. № 2. С. 59–62.
  17. Bin A.K. Gas entrainment by plunging liquid jets // Chem. Eng. Sci. J. Great Britain. 1993. V. 48. P. 3585–3630.
  18. Deswal S., Verma D.V.S. Performance evaluation and modeling of a conical plunging jet aerator // Int. J. of Math., Phys. and Eng. Sciences. 2008. V. 2. Iss. 1. P. 335–339.
  19. Kusabiraki D., Niki H., Yamagiwa K., Ohkawa A. Gas entrainment rate and flow pattern of vertical plunging liquid jets // Canadian J. Chem. Eng. 1990. V. 68. P. 893–903.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схемы установок с водосливным (а) и придонным (б) режимами стока жидкости.

Скачать (134KB)
3. Рис. 2. Возможные варианты вида свободной поверхности над каналом при различных режимах фонтанирования в установках с водосливным режимом стока.

Скачать (249KB)
4. Рис. 3. Зависимость τ = τ(Fr) для p = 29.3. 1 – эксперимент, 2 – расчет.

Скачать (74KB)
5. Рис. 4. Схема установки для изучения режимов проникания через поверхность жидкости вертикальных свободных струй. H – уровень сопла над свободной поверхностью; h – расстояние между боковыми стенками установки; l – высота боковых водосливов; δ – начальная толщина струи.

Скачать (168KB)
6. Рис. 5. Фотоснимок течения при проникании плоской струи с δ = 0.2 см при H = 15 см и V = 5.2 м/с.

Скачать (482KB)
7. Рис. 6. Фотоснимок течения при проникании осесимметричной струи с d = 0.5 см при H = 17 см и V = 3.2 м/c.

Скачать (366KB)
8. Рис. 7. Структура свободной конической струи при Q = 350 cм3/с.

Скачать (539KB)
9. Рис. 8. Фотоснимок течения для Q = 350 cм3/с, H = 17 см.

Скачать (499KB)

© Российская академия наук, 2019