В статье проанализированы экспериментальные и аналитические исследования восходящих закрученных потоков воздуха. В экспериментальных работах такие потоки рассматриваются с точки зрения направления закрутки, тепловых режимов нагрева подстилающей поверхности, оценки интегральных параметров, метода воздействия на них и различных способов визуализации. В аналитических работах с помощью построения решений системы уравнений газовой динамики доказано возникновение закрутки соответствующего направления при наличии стока газа внутрь вертикального цилиндра ненулевого радиуса. Кроме того, при численном моделировании тепловых восходящих закрученных потоков была обнаружена особенность в поведении движущегося газа в начальные моменты формирования потока при локальном нагреве подстилающей поверхности. Эта особенность заключается в появлении на границе области нагрева встречных потоков газа с противоположными направлениями закрутки. В статье приводятся результаты численного моделирования трехмерных нестационарных течений сжимаемого вязкого теплопроводного газа в тепловых закрученных вихрях при локальном нагреве подстилающей поверхности при учете действия сил тяжести и Кориолиса.
The article analyzes experimental and analytical studies of ascending swirling air flows. In experimental works such flows are considered from the point of view of the direction of twist, the thermal regimes of heating the underlying surface, the estimation of integral parameters, the method of influence on them, and various methods of visualization. In analytical papers, by constructing solutions of the system of gas dynamics equations, the emergence of a twist of the corresponding direction is proven when there is a gas flow into a vertical cylinder of nonzero radius. In addition, in the numerical modeling of thermal ascending swirling flows, a feature was observed in the behavior of a moving gas at the initial moments of flow formation when the underlying surface was heated locally. This feature consists in the appearance on the boundary of the heating region of counter propagating gas flows with opposite directions of twist. The paper presents the results of numerical simulation of three-dimensional unsteady flows of a compressible viscous heat-conducting gas in thermal swirled vortices with local heating of the underlying surface, taking into account the action of gravity and Coriolis forces.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.