Характеристика движения жидкости в набегающем потоке и в вязком слое с помощью стационарного уравнения Навье-Стокса. Разработка алгоритма оценки влияния покрывающей сферу пленки на значение силы воздействия на нее потока вязкой несжимаемой жидкости.
Аннотация к работе
Разработка алгоритма и программного приложения для реализации математической модели воздействия потока жидкости на тело Статья посвящена разработке алгоритма и реализующего его программного приложения для математической модели воздействия стационарного потока жидкости на тело сферической формы, покрытое вязкой пленкой. Алгоритм предоставляет возможность получить формулу для расчета воздействия на частицу сферической формы набегающего потока.Задачи, связанные с расчетом обтекания тел в жидкой [1] или воздушной [2] среде, оказываются востребованы при решении разнообразных экологических проблем, вызванных загрязнением атмосферы [3], изучении взвеси мелких частиц в атмосфере, находят свое применение в технике [2], химической технологии, метеорологии, горном деле [4]. Задача работы состоит в разработке алгоритма, позволяющего сформировать формулу для определения силового воздействия на сферическую частицу, покрытую вязкой пленкой, от набегающего потока. В качестве основы принято аналитическое решение задачи обтекания тела сферической формы, покрытого вязкой пленкой, со стороны стационарного потока несжимаемой вязкой жидкости [6]. Также необходимо разработать программное приложение с целью оценки влияния пленки, покрывающей обтекаемое тело сферической формы, на значение силы воздействия на тело потока несжимаемой вязкой жидкости, считающегося стационарным. движение несжимаемый жидкость вязкий Рассматривается математическая модель, учитывающая влияние вязкой пленки (ее физических параметров), покрывающей исследуемое тело, и коэффициента поверхностного натяжения в районе границы раздела между набегающим потоком и пленкой на изменение силового воздействия набегающего потока, который считается стационарным.На основании предложенного алгоритма разработано авторское программное приложение, предназначенное для решения задачи влияния физических параметров пленки, покрывающей сферическое тело (динамического и кинематического коэффициента вязкостей, коэффициента поверхностного натяжения), на значение силы воздействия на тело стационарного потока жидкости, считающейся вязкой и несжимаемой. Разработанный интерфейс дает возможность пользователю осуществить численный анализ модели при различных значениях рассматриваемых параметров набегающего потока и пленки, таких как динамический и кинематический коэффициент вязкости, плотность набегающего потока и вязкой пленки, скорость набегающего потока, коэффициент поверхностного натяжения и других, рассчитать гидродинамическое воздействие потока на рассматриваемое тело, выдать результаты в графическом виде для их последующего анализа.Разработан алгоритм, позволяющий получить формулу для определения гидродинамического воздействия набегающего потока на частицу сферического вида, покрытую вязкой пленкой.