RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Труды Института математики и механики УрО РАН // Архив

Тр. ИММ УрО РАН, 2020, том 26, номер 2, страницы 79–87 (Mi timm1723)

Эта публикация цитируется в 13 статьях

Точное решение уравнений Навье - Стокса, описывающее пространственно неоднородные течения вращающейся жидкости

Н. В. Бурмашеваab, Е. Ю. Просвиряковab

a Институт машиноведения УрО РАН, г. Екатеринбург
b Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург

Аннотация: Изучается переопределенная система, состоящая из уравнений Навье — Стокса и уравнения несжимаемости. Система уравнений описывает установившиеся сдвиговые пространственно неоднородные течения вязкой несжимаемой жидкости. Нетривиальное точное решение рассматриваемой системы определяется в классе Линя — Сидорова — Аристова. Получено условие разрешимости системы для поля скоростей следующего вида:
$$V_x=U\left(z\right)+u_1\left(z\right)x+u_2\left(z\right)y, \quad V_y=V\left(z\right)+v_1\left(z\right)x+v_2\left(z\right)y, \quad V_z=0.$$
При исследовании точного решения было уставлено, что разрешимость системы уравнений возможна при алгебраической связи горизонтальных градиентов (пространственных ускорений) скоростей $u_1, u_2, v_1, v_2$ с компонентами давления $P_{11}, P_{12}, P_{22}$. Давление является квадратичной формой относительно координат $x$ и $y$. Установлено, что компоненты давления и пространственные ускорения являются постоянными величинами. В этом случае в зависимости от значений параметров получено точное решение для скоростей $U$ и $V$. Полученные точные решения могут описывать неоднородное течение Куэтта — Пуазейля — Экмана.

Ключевые слова: слоистые течения, сдвиговые течения, точные решения, параметр Кориолиса, переопределенная система, условия совместности.

УДК: 517.9, 51-72

MSC: 35N10, 76D05, 76D17, 76U05

Поступила в редакцию: 20.02.2020
Исправленный вариант: 26.03.2020
Принята в печать: 27.04.2020

DOI: 10.21538/0134-4889-2020-26-2-79-87



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024