A turbulent hydrodynamic screw

Authors

  • Zavolzhensky M.V. Southern Department of the Institute of Water Problems, Russian Academy of Science, Rostov-on-Don, Российская Федерация

UDC

551.465.15

Abstract

The work describes the turbulent current of liquid in the vicinity (outside and inside) of two coaxial circular cylinders, which move forward with different constant linear velocities and rotate within regular intervals around the axis with different constant angular velocities. The problem about diffusion of a whirlwind in the liquid with isotropic turbulent resistance is solved. The Navier-Stokes equations with anisotropic turbulent resistance are used to model the whirlpool, which is formed in the liquid during expiration from an aperture. The problem concerning the stability of a hydrodynamic whirlpool is solved.

Keywords:

turbulent flow, vortex diffusion, hydrodynamic funnel, sustainability

Author Info

Mikhail V. Zavolzhensky

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Южного отдела Института водных проблем РАН

e-mail: zavolzhensky@rambler.ru

References

  1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. М: Гостехиздат, 1954. 795 с.
  2. Струминский В.В. К теоретическим основам турбулентных течений // ДАН СССР. 1984. Т. 208. №3. С. 570-574.
  3. Фридман Б.А. Турбулентность водных потоков. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 239 с.
  4. Белоцерковский О.М., Опарин А.М., Чечеткин В.М. Турбулентность. Новые подходы. М.: Наука, 2002, 287 с.
  5. Этюды о турбулентности. М.: Наука, 1994. 291 с.
  6. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. М.: Физматлит. Т. 1, 1955, 560 с. Т. 2, 1963. 727 с.
  7. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1977. 407 с.
  8. Трёхмерные турбулентные пограничные слои / Под ред. Х. Фернхольца, Е. Краузе. М.: Мир, 1985. 383 с.
  9. Нелинейные динамические процессы (к 80-летию со дня рождения Уно Копвиллема). Владивосток, РАН, Дальнаука, 2004, 260 с.
  10. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 711 с.
  11. Заволженский М.В., Руткевич П.Б. Большие числа Рейнольдса: обтекание контуров. Препринт Пр-2117. М.: ИКИ РАН, 2006. 60 с.
  12. Кондратьев К.Я., Никаноров А.М., Пантюхин Я.В., Заволженский М.В. Некоторые турбулентные течения в водоемах // ДАН. 1992. Т. 324. №3. С. 676-680.
  13. Никаноров А.М., Заволженский М.В., Трунов Н.М. Винтовые турбулентные течения в угловых областях // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2007. №1. С. 50-59.
  14. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. Т. 2 М.: Мир, 1986, 415 с.
  15. Сагдеев Р.З. Моисеев С.С., Руткевич П.Б., Тур А.В., Яновский В.В. О возможном механизме возбуждения крупномасштабных вихрей в атмосфере // Тропическая метеорология. Труды III Международного симпозиума. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987. С. 18-28.
  16. Моисеев С.С., Руткевич П.В., Тур А.В., Яновский В.В. Вихревое динамо в конвективной среде со спиральной турбулентностью // ЖЭТФ. Т. 94. 1988. №2. С. 144-153.
  17. Заволженский М.В. Учёт турбулентного сопротивления при моделировании некоторых физических процессов в пресноводных экосистемах. В сб.: Состояние и перспективы развития методологических основ химического и биологического мониторинга поверхностных вод суши. Тез. докл. ХХIХ Всес. гидрохим. совещ. Ростов-на-Дону: Госкомгидромет, 1987. Т. 2. С. 127.
  18. Брэдшоу П. Введение в турбулентность и её измерение. М.: Мир, 1974, 278 с.
  19. Ватсон Г. Теория бесселевых функций. Т. 1. М., Иностранная литература, 1949.
  20. Заволженский М.В., Терсков А.Х. О нулях цилиндрических функций $K_n(x) $ // Журнал вычислительной математики и математической физики. АН СССР. 1977. №3. С. 759-762.
  21. Заволженский М.В. Нелинейные возмущения вязкой среды с поверхностью разрыва плотности. Дисс. … канд. физ.-мат. наук. М., 1987. 188 с.

Downloads

Issue

2008. No. 2

Section

Mechanics

Pages

32-43

Submitted

2008-03-28

Published

2008-06-30

How to Cite

Zavolzhensky M.V. A turbulent hydrodynamic screw. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2008, no. 2, pp. 32-43. (In Russian)

Copyright (c) 2008 Zavolzhensky M.V.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.