Введение к работе
Актуальность темы. Интерес к исследованиям по неустойчивости струйных течений электропроводной жидкости з магнитном поле связан не только с точки зрения общей теории гидродинамической устойчивости, так как здесь возникают новые спектральные задачи, но и в связи с известными техническими приложениями, как, например, различные МГД-устройства, в которых основным рабочим обьектом является электропроводная жидкость, протекающая в них как в ламинарном, так и в турбулентном режимах . Актуальность темы связана также и с возможностью использования внешнего магнитного поля как средства управления гидродинамикой течения любого потока, поэтому с точки зрения технических приложений важно иметь численные значения параметров управления режимами течений. Теоретический интерес представляет исследование влияния магнитного поля на устойчивость ламинарного течения и его переход к турбулентному течению, а также его влияния на осредненное и пульсационное движения развитого турбулентного течения.
Кель исследования. Изучение влияния внешнего магнитного поля на невязкий и вязкий механизмы неустойчивости свободных сдвиговых течений несжимаемой жидкости двумя методами, сравнение этих методов и результатов, полученных на их основе.
Научная новизна работы состоит в едином теоретическом исследовании невязкой и вязкой неустойчивости струйных течений несжимаемой жидкости в параллельном магнитном поле двумя различными методами - методом малых возмущений й методом анализа кри-~ тических режимов. В частности:
дана общая математическая постановка задач для исследования неустойчивости плоскопараллельных течений вязкой несжимаемой жидкости в параллельном магнитном поле двумя методами.
исследованы методом малых возмущений два механизма неустойчивости - невязкий и вязкий - для плоской затопленной струи несжимаемой кидкости в параллельном, магнитном ..поле. Найдены
. основные характеристики устойчивости течения - критические числа Рейнольдса и волновые числа, фазовые скорости и т. д. при различных значениях параметра магнитного воздействия.
- в рамках полузмпирической теории турбулентности на осноеє
метода анализа критических режимов для плоской затопленной струи
вязкой несжимаемой жидкости в параллельном магнитном поле полу-
- 4 -чена нелинейная оценка критического числа Рейнольдса. Численными расчетами установлено, что в отличие от чисто гидродинамического случая имеется две критические точки - точка турбулизации и точка ламинаризации. Для различных значений параметра магнитного воздействия найдены критические значения числа Рейнольдса, определенного черев начальные параметры истечения струи.
на основе обоих методов вычислены для различных значений параметра магнитного воздействия критические расстояния.
изучены методом малых возмущений оба механизма неустойчивости - невязкий и вязкий - для плоского слоя смешения несжимаемой жидкости в параллельном магнитном поле.
фактическая ценность. Полученные в диссертационной работе результаты позволяют дополнить некоторые разделы обшей теории неустойчивости струйных течений вязкой несжимаемой жидкости в параллельном магнитном поле, а также стимулировать дальнейшее развитие теоретических и экспериментальных исследований этого типа течений. Приведенные в настоящей работе основные числовые характеристики по неустойчивости струйных течений ( интервалы неустойчивых волновых чисел, критические числа Рейнольдса, пороговые значения числа Стюарта, критические расстояния и т. д. ) могут найти практические приложения при конструировании различных струйных аппаратов и расчетах их работ в различных режимах.
На защиту выносятся. Положения, указанные в разделах о научной новизне и заключении.
Аппробация работы. Штериалы диссертации опубликованы в шести печатных работах , а также докладывались и обсуждались на-
VII Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике ( г. Москва, МГУ им. М. В. Ломоносова, 1991 г. )
II совместном по СНГ семинаре " Гидродинамическая устойчивость и турбулентность", г. Алма-Ата, КазГУ им. Аль-Фараби,1992.
- научном семинаре под ' руководством д. ф. -м. н., проф.
В. Я Е&адова ( кафедра аэромеханики и газовой динамики механико-
математического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, г. Шсква, 1993)
- научном семинаре кафедры механики сплошных сред факульте
та механики и прикладной математики Каэ. ГУ им. Аль-Фараби под
руководством чл. -корр. АН Республики Казахстан Ш. А. Ершииа,1993 г.
Структура и обьем работа Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 86 наименований, 20 рисунков и 6 таблиц. Основное содержание работы изложено
- 5 -на 102 страницах машинописного текста.