RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки» // Архив

Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2024, том 28, номер 4, страницы 759–772 (Mi vsgtu2098)

Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Exact solution to the velocity field description for Couette–Poiseulle flows of binary liquids

[Точное решение для описания поля скоростей течений Куэтта–Пуазейля бинарных жидкостей]

V. V. Bashurova, N. V. Burmashevabc, E. Yu. Prosviryakovabc

a Ural State University of Railway Transport, Ekaterinburg, 620034, Russian Federation
b Institute of Engineering Science, Ural Branch of RAS, Ekaterinburg, 620049, Russian Federation.
c Ural Federal University named after the First President of Russia B. N. Yeltsin, Ekaterinburg, 620002, Russian Federation

Аннотация: Предложено и изучено точное решение уравнений Обербека–Буссинеска для описания установившихся течений бинарных жидкостей типа Пуазейля. Движение жидкости рассматривается в бесконечном горизонтальном слое. Сдвиговые течения описываются переопределенной системой уравнений. Нетривиальное точное решение для системы Обербека–Буссинеска существует в классе скоростей (две компоненты вектора), зависящих только от поперечной координаты. Данная структура координат вектора скорости обеспечивает автоматическое выполнение уравнения неразрывности («лишнего» уравнения). Поле давления, поле температуры и поле концентрации растворенного вещества описываются линейными формами от горизонтальных (продольных) координат с коэффициентами, функционально зависящими от третьей координаты. Показано, что в слое жидкости могут существовать две точки, где скорость обращается в нуль. В этом случае реализуется спиралевидное течение (годограф вектора скорости имеет точку поворота).

Ключевые слова: вязкая жидкость, бинарная жидкость, течение Куэтта, течение Пуазейля, конвекция, диффузия, точное решение, противотечения, переопределенная система

УДК: 517.958:531.32

MSC: 76D05, 35G20

Получение: 11 июня 2024 г.
Исправление: 25 ноября 2024 г.
Принятие: 29 ноября 2024 г.
Публикация онлайн: 25 декабря 2024 г.

Язык публикации: английский

DOI: 10.14498/vsgtu2098



© МИАН, 2025