Современные методы исследования ламинарно-турбулентного перехода
Название спецкурса на английском языке
Modern approaches to investigating laminar-turbulent transition
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра вычислительной механики]
Семестр
Полгода (весна)
Тип курса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2024/25
Список тем
Ламинарные и турбулентные течения. Понятие турбулентности. Примеры турбулентных течений. Признаки турбулентных течений. Методы измерений скорости в турбулентных потоках. Средние и пульсационные характеристики.
Точные решения уравнений Навье-Стокса. Плоские течения Куэтта и Пуазеля. Течение Тейлора-Луэтта между вращающимися цилиндрами.
Приближённые решения уравнений Навье-Стокса. Уравнения Прандтля. Аэродинамический след за телом. Течение Блазиуса. Затопленная струя.
Уравнения для малых возмущений. Теорема Сквайра. Уравнения Рэлея и Орра-Зоммерфельда.
Невязкая теория устойчивости. Необходимые и достаточные условия. Теоремы Рэлея и Фьёртофта.
Вязкая теория устойчивости. Достаточные условия. Возмущения при больших числах Рейнольдса.
Эксперименты по переходу к турбулентности в пограничных слоях.
Переход к турбулентности в трубах и каналах. Эксперименты Рейнольдса. Образование локализованных структур.
Численное моделирование турбулентных локализованных структур. Спонтанное образование локализованных структур. Условно-периодические решения, их свойства.
Алгебраическая неустойчивость. Невязкая теория. Вязкая теория. Оптимальные возмущения. Роль модальной и немодальной неустойчивости при переходе к турбулентности.
Абсолютная и конвективная неустойчивость. Развитие локализованного возмущения
Точные решения уравнений Навье-Стокса. Плоские течения Куэтта и Пуазеля. Течение Тейлора-Луэтта между вращающимися цилиндрами.
Приближённые решения уравнений Навье-Стокса. Уравнения Прандтля. Аэродинамический след за телом. Течение Блазиуса. Затопленная струя.
Уравнения для малых возмущений. Теорема Сквайра. Уравнения Рэлея и Орра-Зоммерфельда.
Невязкая теория устойчивости. Необходимые и достаточные условия. Теоремы Рэлея и Фьёртофта.
Вязкая теория устойчивости. Достаточные условия. Возмущения при больших числах Рейнольдса.
Эксперименты по переходу к турбулентности в пограничных слоях.
Переход к турбулентности в трубах и каналах. Эксперименты Рейнольдса. Образование локализованных структур.
Численное моделирование турбулентных локализованных структур. Спонтанное образование локализованных структур. Условно-периодические решения, их свойства.
Алгебраическая неустойчивость. Невязкая теория. Вязкая теория. Оптимальные возмущения. Роль модальной и немодальной неустойчивости при переходе к турбулентности.
Абсолютная и конвективная неустойчивость. Развитие локализованного возмущения
Список источников
А. С. Монин, А. М. Яглом. Статистическая гидромеханика. Механика турбулентности. Часть I, II. Изд-во: Наука, Москва: 1965.
Бетчов Р., Криминале В. Вопросы гидродинамической устойчивости. Изд-во: Мир, 1971.
В.В. Веденеев. Математическая теория устойчивости плоскопараллельных течений и развитие турбулентности. Изд-во: Интеллект, Долгопрудный, 2014.
Н.В. Никитин. Проблема перехода и локализованные турбулентные структуры в трубах. Изв. РАН, МЖГ, 2021, №1, с.32-46.
Бетчов Р., Криминале В. Вопросы гидродинамической устойчивости. Изд-во: Мир, 1971.
В.В. Веденеев. Математическая теория устойчивости плоскопараллельных течений и развитие турбулентности. Изд-во: Интеллект, Долгопрудный, 2014.
Н.В. Никитин. Проблема перехода и локализованные турбулентные структуры в трубах. Изв. РАН, МЖГ, 2021, №1, с.32-46.
День недели
среда
Время
16:45-18:20
Аудитория
Ещё не назначена
Дата первого занятия
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.