RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал вычислительной математики и математической физики // Архив

Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 2025, том 65, номер 5, страницы 796–806 (Mi zvmmf11983)

Математическая физика

Нелинейное развитие стационарных возмущений в пространственно развивающейся круглой затопленной струе

Н. В. Никитин, Н. В. Попеленская

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт механики

Аннотация: Численно исследуется немодальное пространственное развитие стационарных трехмерных возмущений в круглой затопленной струе при Re = 2850. Воспроизводятся условия лабораторного эксперимента, выполненного ранее в НИИмеханики МГУ. Разработан метод расчета оптимальных возмущений в условиях развивающегося вниз по потоку основного течения. Найдены оптимальные возмущения, отвечающие разным азимутальным числам. Определены их форма, характер развития и степень роста. Изучено нелинейное развитие оптимальных возмущений при различных значениях их начальной амплитуды. Показано, что нелинейные эффекты приводят к замедлению скорости роста при их развитии вниз по потоку. Течения, деформированные стационарными возмущениями в угловом направлении, исследованы на устойчивость к малым нестационарным возмущениям. Обнаружено, что с ростом степени деформации максимальная скорость роста возмущений заметно возрастает благодаря появлению специфической коротковолновой моды неустойчивости.
Библ. 24. Фиг. 7.

Ключевые слова: затопленная струя, уравнения Навье–Стокса, гидродинамическая неустойчивость, немодальный рост, оптимальные возмущения, нелинейное развитие.

УДК: 532.517

Поступила в редакцию: 21.09.2024
Принята в печать: 25.02.2025

DOI: 10.31857/S0044466925050156


 Англоязычная версия: Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2025, 65:5, 1131–1141

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2025