КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 18-71-00057
НазваниеУстойчивость двумерных течений в системах жидкость-пористая среда
Руководитель Циберкин Кирилл Борисович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" , Пермский край
Конкурс №29 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-311 - Гидромеханика многофазных сред
Ключевые слова пористая среда, устойчивость течений, смежные потоки, пограничный слой, уравнение Бринкмана, граница раздела
Код ГРНТИ30.51.31
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В рамках проекта исследуется задача о структуре и устойчивости течения жидкости над насыщенной пористой средой при учёте поперечной компоненты скорости течения, в рамках двух подходов: полной системы уравнений гидродинамики и приближения пограничного слоя между средами.
Сформулированная задача находит множество приложений в области развития рационального природопользования для описания переноса загрязнений в гидрологических объектах. При накоплении загрязнений в областях, занятых водной растительностью, они могут стабильно удерживаться в этом состоянии. Водная растительность описывается как высокопроницаемая пористая среда. Усиление интенсивности течения, например, при паводке, может вызвать неустойчивость течения на границе раздела и интенсивное вымывание примеси с кратковременным, но резким ухудшением качества воды ниже по течению. Анализ гидродинамических режимов таких систем позволяет оптимизировать режимы работы водохранилищ и потребления воды. Результаты исследования также применимы для совершенствования технологических процессов в металлургии или разработки систем теплообмена.
Основная масса работ, посвящённых устойчивости потока жидкости, смежного с пористой средой, рассматривает плоскопараллельное основное течение. Вместе с тем, отдельные новые работы показывают, что при решении полной системы уравнений гидродинамики или при рассмотрении потока в приближении пограничного слоя течение получается не плоскопараллельным. В системе имеет место движение жидкости через границу раздела внутрь пористой среды, быстро затухающее с глубиной. Величина поперечной компоненты скорости и подробная структура её профиля, и вопрос о влиянии поперечной скорости на устойчивость системы, а также соотношение между решением полной задачи и приближением пограничного слоя, на сегодняшний день остаются неизученными.
В рамках проекта исследуется зависимость поперечной компоненты скорости течения в двухслойной системе от управляющих параметров и устойчивость двумерного стационарного течения, структура и устойчивость конвективного факела над точечным источником тепла, находящимся на вертикальной границе раздела сред. Дополнительно проводится численное моделирование начальных этапов развития неустойчивости течения при слабой надкритичности, и определяется интенсивность перетока жидкости между слоями.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ