Диссертация

Проведено численное исследование локализованных турбулентных структур в трубах, возникающих при переходных числах Рейнольдса. Исследование выполнено на базе полных трехмерных уравнений Навье-Стокса для несжимаемой жидкости. Построены решения, по ряду качественных признаков описывающие реальные турбулентные структуры, обладающие при этом существенно более простым пространственно-временным поведением. На их основе удалось проследить и описать весь нелинейный цикл самоподдержания колебаний, включающий порождение полосчатых структур продольными вихрями, возбуждение колебаний в результате неустойчивости полосчатого движения и регенерацию продольных вихрей нелинейным взаимодействием пульсаций. Обнаруженные механизмы выявлены также в нескольких других нестационарных трехмерных течениях, описываемых решениями уравнений Навье-Стокса. Актуальность исследования В.О. Пиманова обусловлена тем, что имеющиеся представления о природе пристенной турбулентности опираются на физические закономерности, не подтвержденные в достаточной мере экспериментальными данными. Найденные в работе механизмы с ясными физическими интерпретациями могут послужить основой для построения качественной теории самоподдержания пристенной турбулентности и разработке методов управления турбулентными потоками.