Preview

Oil and Gas Studies

Advanced search

MATHEMATICAL MODELING AND CALCULATION OF GAS DYNAMIC CHARACTERISTICS OF FREE THERMAL AIR VORTEX

https://doi.org/10.31660/0445-0108-2017-4-93-98

Abstract

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.

About the Authors

D. D. Barannikova
Tyumen State University
Russian Federation


A. G. Obukhov
Industrial University of Tyumen
Russian Federation


References

1. Вараксин А. Ю., Ромаш М. Э., Копейцев В. Н. Торнадо. - М.: Физматлит, 2011. - 312 с

2. Наливкин Д. В. Ураганы, бури и смерчи. Географические особенности и геологическая деятельность. - Л.: Наука, 1969. - 487 с

3. Баутин С. П. Торнадо и сила Кориолиса. - Новосибирск: Наука, 2008. - 96 с

4. Разрушительные атмосферные вихри и вращение Земли вокруг своей оси / С. П. Баутин [и др.] - Екатеринбург: УрГУПС, 2017. - 336 с

5. Баутин С. П., Крутова И. Ю. Закрутка газа при плавном стоке в условиях действия сил тяжести и Кориолиса // Теплофизика высоких температур. - 2012. - Т. 50, № 3. - С. 473-475

6. Разрушительные атмосферные вихри: теоремы, расчеты, эксперименты / С. П. Баутин [и др.] - Новосибирск: Наука, 2013. - 216 с

7. Баутин С. П., Обухов А. Г. Математическое моделирование разрушительных атмосферных вихрей. - Новосибирск: Наука, 2012. - 152 с

8. Абдубакова Л. В., Обухов А. Г. Численный расчет скоростных характеристик трехмерного восходящего закрученного потока газа // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. - 2014. - № 3. - С. 88-94

9. Абдубакова Л. В., Обухов А. Г. Численный расчет термодинамических параметров закрученного потока газа, инициированного холодным вертикальным продувом // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. - 2014. - № 5. - С. 57-62

10. Обухов А. Г., Абдубакова Л. В. Численный расчет термодинамических характеристик трехмерного восходящего закрученного потока газа // Вестник Тюменского государственного университета. Физико- математические науки. Информатика. - 2014. - № 7. - С. 157-165

11. Баутин К. В., Баутин С. П., Макаров В. Н. Экспериментальное подтверждение возможности создания потока воздуха, закрученного силой Кориолиса // Вестник УрГУПС. - 2013. - № 2 (18). - С. 27-33

12. Обухов А. Г., Баранникова Д. Д. Особенности течения газа в начальной стадии формирования теплового восходящего закрученного потока // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. - 2014. - № 6. - С. 65-70

13. Баутин С. П., Обухов А. Г. Одно точное стационарное решение системы уравнений газовой динамики // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. - 2013. - № 4. - С. 81-86


Review

For citations:


Barannikova D.D., Obukhov A.G. MATHEMATICAL MODELING AND CALCULATION OF GAS DYNAMIC CHARACTERISTICS OF FREE THERMAL AIR VORTEX. Oil and Gas Studies. 2017;(4):93-98. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/0445-0108-2017-4-93-98

Views: 346


ISSN 0445-0108 (Print)