Метод тиражирования точных решений уравнений Эйлера для несжимаемых течений Бельтрами

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Течениями Бельтрами или винтовыми течениями в статье называются течения, в которых векторы завихренности и скорости коллинеарны, а коэффициент пропорциональности между этими векторами отличен от нуля и одинаков во всех точках течения. Предлагается метод, позволяющий с использованием известных винтовых решений получать новые винтовые решения уравнений Эйлера для несжимаемой жидкости. Некоторые из этих новых решений не могут быть получены известными методами тиражирования решений путем сдвига и поворота системы координат, симметрии, масштабирования, циклической перестановки компонент скорости и координат, векторного суммирования. Новый метод тиражирования применяется к таким параметрическим семействам точных решений, в которых коэффициент пропорциональности между скоростью и завихренностью остается неизменным при различных значениях параметра. Суть метода состоит в том, что для таких семейств производная скорости по параметру также является винтовой скоростью. Последовательное дифференцирование скорости нового решения по параметру дает бесконечную цепочку новых точных решений.

Об авторах

Григорий Борисович Сизых

Московский авиационный институт (государственный технический университет)

Email: o1o2o3@yandex.ru
кандидат физико-математических наук, доцент

Список литературы

  1. Prosviryakov E. Yu., "Exact solutions to generalized plane Beltrami-Trkal and Ballabh flows", Vestn. Samar. Gos. Tekhn. Univ. Ser. Fiz.-Mat. Nauki [J. Samara State Tech. Univ., Ser. Phys. Math. Sci.], 24:2 (2020), 319-330
  2. Хорин А. Н., Конюхова А. А., "Течение Куэтта горячего вязкого газа", Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 24:2 (2020), 365-378
  3. Kuzmina K., Marchevsky I., Ryatina E., "Exact solutions of boundary integral equation arising in vortex methods for incompressible flow simulation around elliptical and Zhukovsky airfoils", J. Phys.: Conf. Ser., 1348 (2019), 012099
  4. Голубкин В. Н., Сизых Г. Б., "Течение вязкого газа между вертикальными стенками", ПММ, 82:5 (2018), 657-667
  5. Bosnyakov S. M., Mikhaylov S. V., Podaruev V. Yu., Troshin A. I., "Unsteady discontinuous Galerkin method of a high order of accuracy for modeling turbulent flows", Math. Models Comput. Simul., 11:1 (2019), 22-34
  6. Dergachev S. A., Marchevsky I. K., Shcheglov G. A., "Flow simulation around 3D bodies by using Lagrangian vortex loops method with boundary condition satisfaction with respect to tangential velocity components", Aerospace Science and Technology, 94 (2019), 105374
  7. Trkal V., "A note on the hydrodynamics of viscous fluids", Czech. J. Phys., 44 (1994), 97-106
  8. Громека И. С., Некоторые случаи движения несжимаемой жидкости (докторская диссертация), Казань, 1881, 107 с.
  9. Beltrami E., "Considerazioni idrodinamiche", Nuovo Cim., 25 (1889), 212-222
  10. Васильев О. Ф., Основы механики винтовых и циркуляционных потоков, Госэнергоиздат, Л.; М., 1958, 144 с.
  11. Ковалев В. П., Просвиряков Е. Ю., Сизых Г. Б., "Получение примеров точных решений уравнений Навье-Стокса для винтовых течений методом суммирования скоростей", Труды Московского физико-технического института, 9:1 (2017), 71-88
  12. Arnold V. I., "Sur la topologie des ecoulements stationnaires des fluides parfaits", C. R. Acad. Sci. Paris, 261 (1965), 17-20
  13. Childress S., "New solutions of the kinematic dynamo problem", J. Math. Phys., 11:10 (1970), 3063-3076
  14. Berker R., "Integration des equations du mouvement d'un fluide visqueux incompressible", Encyclopedia of Physics, v. 8/2, Springer-Verlag, Berlin, 1963, 1-384

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Авторы, Самарский государственный технический университет, 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах