Дополнительные главы теории устойчивости плоскопараллельных течений жидкости
Название спецкурса на английском языке
Advanced topics of the stability theory of plane-parallel flows
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра гидромеханики]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2026/27
Список тем
Трёхмерные возмущения уравнений Навье-Стокса. Моды Орра и моды Сквайера. Несамосопряжённость операторов Орра-Зоммерфельда и Рэлея. Модельная задача, описывающая немодальный рост.
Алгебраическая (немодальная) неустойчивость. Оптимальные возмущения. Поведение энергии возмущений устойчивых и неустойчивых течений. Физические механизмы немодального роста.
Физические механизмы немодального роста (продолжение). Механизм Орра и lift-up механизм. Сравнение с экспериментами: полосчатые структуры, bypass-сценарий перехода к турбулентности.
Сопряженный оператор Навье-Стокса и его свойства. Асимптотика немодального роста при больших временах. Использование сопряжённого оператора для эффективного поиска оптимальных возмущений.
Отклик течения на внешнее периодическое возмущение. Спектр и псевдоспектр. Резольвентный анализ. Связь с немодальным механизмом роста возмущений.
Влияние слабой непараллельности течения. Параболизованные уравнения устойчивости. Связь с ВКБ-решениями.
Абсолютная и конвективная неустойчивость. Асимптотика поведения произвольного возмущения при больших временах. Результаты расчётов для некоторых течений.
Глобальная неустойчивость неоднородных течений при наличии двух точек поворота. Связь с локальной абсолютной неустойчивостью. Примеры.
Глобальная неустойчивость течений в областях конечных размеров. Критерий неустойчивости. Связь с локальной абсолютной неустойчивостью. Примеры.
Численные методы поиска собственных значений линеризованных уравнений Навье-Стокса. Локальный подход, ортонормализация. Глобальный подход, метод коллокаций.
Численные методы поиска оптимальных возмущений и резольвентного анализа. Сингулярное разложение резольвенты. Оптимальное воздействие и оптимальный отклик. Обзор результатов расчётов для некоторых течений.
Алгебраическая (немодальная) неустойчивость. Оптимальные возмущения. Поведение энергии возмущений устойчивых и неустойчивых течений. Физические механизмы немодального роста.
Физические механизмы немодального роста (продолжение). Механизм Орра и lift-up механизм. Сравнение с экспериментами: полосчатые структуры, bypass-сценарий перехода к турбулентности.
Сопряженный оператор Навье-Стокса и его свойства. Асимптотика немодального роста при больших временах. Использование сопряжённого оператора для эффективного поиска оптимальных возмущений.
Отклик течения на внешнее периодическое возмущение. Спектр и псевдоспектр. Резольвентный анализ. Связь с немодальным механизмом роста возмущений.
Влияние слабой непараллельности течения. Параболизованные уравнения устойчивости. Связь с ВКБ-решениями.
Абсолютная и конвективная неустойчивость. Асимптотика поведения произвольного возмущения при больших временах. Результаты расчётов для некоторых течений.
Глобальная неустойчивость неоднородных течений при наличии двух точек поворота. Связь с локальной абсолютной неустойчивостью. Примеры.
Глобальная неустойчивость течений в областях конечных размеров. Критерий неустойчивости. Связь с локальной абсолютной неустойчивостью. Примеры.
Численные методы поиска собственных значений линеризованных уравнений Навье-Стокса. Локальный подход, ортонормализация. Глобальный подход, метод коллокаций.
Численные методы поиска оптимальных возмущений и резольвентного анализа. Сингулярное разложение резольвенты. Оптимальное воздействие и оптимальный отклик. Обзор результатов расчётов для некоторых течений.
Список источников
Веденеев В.В. Математическая теория устойчивости плоскопараллельных течений и развитие турбулентности. Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2016, 152 с.
Дополнительная информация
Программа курса доступна на странице https://gidropraktikum.narod.ru/documents.htm
Контактная информация преподавателя https://vk.com/board163670179
День недели
по согласованию
Время
по согласованию
Аудитория
Ещё не назначена
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.