Поперечные колебательные движения в вязкой жидкости, контактирующей с пористой средой
Автор: Егерева Эльвира Николаевна, Егерев Артем Юрьевич, Зубов Александр Олегович
Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu
Рубрика: Физика
Статья в выпуске: 2, 2018 года.
Бесплатный доступ
Введение. Рассматривается решение двух задач о поперечных колебаниях в вязкой несжимаемой однородной жидкости, контактирующей с пористой средой (матрицей), насыщенной этой же жидкостью. Поверхностью раздела пористой среды и контактирующей с ней жидкости во всех рассмотренных случаях является плоскость. Материалы и методы. Для описания движения жидкости в пористой среде использовалось нестационарное уравнение Бринкмана. В граничных условиях учитывалось возможное скольжение жидкости в пористой среде вдоль твердой непроницаемой поверхности, ограничивающей пористую среду. Результаты исследования. Получены точные аналитические решения двух задач о внутренних поперечных волнах в вязкой жидкости, находящейся на слое пористой среды. Решение первой задачи показывает, что в вязкой жидкости могут существовать затухающие поперечные волны, скорость которых перпендикулярна направлению волны. В пористой среде амплитуда скорости монотонно уменьшается по мере удаления вглубь пористой среды. В тех случаях, когда поперечные волны существуют, их длина в пористой среде и свободной жидкости равна 2n52-Jr и 2я-2 соответственно. Сильное затухание волны происходит на расстоянии, приближенном к ее длине, поэтому движение сосредоточено в слое аналогичной толщины. Чтобы волна могла проникнуть из свободной жидкости в пористую среду, толщина слоев h1 и h2 должна быть сравнимой с длинами волн. Во второй задаче получено, что в случае е22 >> 1 - как в жидкости, так и в пористой среде. Обсуждение и заключения. Таким образом, при малых частотах колебаний затухающие поперечные волны могут существовать только в свободной жидкости, а при больших - и в жидкости, и в пористой среде. Для дальнейшего исследования можно рассмотреть колебательные движения пористого шара с твердым непроницаемым ядром в вязкой жидкости.
Пористая среда, вязкая жидкость, уравнение бринкмана, точное аналитическое решение, поперечные колебания, внутренние поперечные волны
Короткий адрес: https://sciup.org/147220572
IDR: 147220572 | DOI: 10.15507/0236-2910.028.201802.164-174
Текст научной статьи Поперечные колебательные движения в вязкой жидкости, контактирующей с пористой средой
В статье рассматривается решение двух задач о поперечных колебаниях в вязкой несжимаемой однородной жидкости, контактирующей с пористой средой (матрицей), насыщенной этой же жидкостью. Поверхностью раздела пористой среды и контактирующей с ней жидкостью во всех рассмотренных случаях является плоскость. Очевидно, что колебательные движения жидкости могут проникать на заметную глубину в пористую матрицу только при достаточно большой пористости (близкой к единице) и высокой проницаемости пористой матрицы. Пористая среда далее предполагается недеформируемой, однородной и изотропной.
Новизна данного исследования заключается в том, что поперечные колебательные движения жидкости рассматриваются с учетом пористого основания, на котором она располагается и которое ограничено снизу твердой непроницаемой стенкой. Работа носит теоретический характер, однако результаты исследования могут быть применены в области ракетнокосмической, авиационной и транспортной техники, а также при моделировании биосистем, где важна гидроупругость.
Обзор литературы
Распространение поверхностных волн в слое жидкости, находящейся на пористом основании, рассмотрено, в частности, в работах [1–2]. Наряду с поверхностными волнами в вязкой жидкости могут существовать также внутренние поперечные волны, вызванные колебаниями погруженных в нее твердых тел. Решение задачи о поперечных колебательных движениях в жидкости, соприкасающейся с неограниченной плоской поверхностью, которая колеблется в своей плоскости, приведено в работах1–2.
В статье [3] представлены результаты качественного и количественного анализа аналитических решений краевой задачи о течении вязкой несжимаемой жидкости под действием постоянного градиента давления в длинной плоской щели и цилиндрическом канале, заполненных пористым материалом.
В работе [4] исследована математическая модель распространения и неустойчивости волн на поверхности цилиндрического столба магнитной жидкости бесконечной длины, окружающей коаксиально расположенное длинное пористое ядро круглого сечения. Найдены условия, при которых возмущения поверхности жидкого столба становятся неустойчивыми и приводят к его распаду на цепочку соединенных капель. Показано, что длина этих капель увеличивается с возрастанием магнитного поля.
Численное решение модели Бринкмана с учетом неравномерной пористости вблизи стенки канала, заполненного зернистой средой, получено в статье [5]. Данное решение позволяет более детально исследовать поведение потока жидкости вблизи стенки в зернистых средах. Сравнение моделей пористой среды Дарси и Бринкмана приведено в работе [6], где рассмотрено математическое моделирование нестационарных режимов термогравитационной конвекции в пористой вертикальной цилиндрической полости с теплопроводной оболочкой конечной толщины в условиях конвективного охлаждения со стороны окружающей среды.
Решение задачи о течении вязкой жидкости в плоском канале, который заполнен волокнистой пористой средой, представленной регулярной системой цилиндров, расположенных поперек потока жидкости, представлено в работах3 [7].
В работе [8] рассмотрено условие передачи импульса, которое применяется на границе между пористой средой и однородной жидкостью. При этом используются закон Дарси с поправкой Бринкмана и уравнения Стокса. Данный подход вызывает скачок напряжения, что имеет важное значение для процессов теплообмена, поскольку допускает непрерывный конвективный перенос на границе между пористой средой и однородной жидкостью.
В работе [9] приведены точные аналитические решения задач об обтекании сферы и цилиндра в пористой среде при использовании уравнения Бринкмана с граничным условием На-
-
1 Ламб Г. Гидродинамика. М.: ОГИЗ, 1947. 929 с. URL: https://www.twirpx.com/file/63848
-
2 Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика: в 10 т. М. : Физматлит, 2015. 736 с. Т 6: Гидродинамика. URL: http://www.immsp.kiev.ua/postgraduate/Biblioteka_trudy/GidrodinamikaLanday1986.pdf
-
3 Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. М. ; Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2004. С. 640–641. URL: http://www.geokniga.org/books/4843
вье. Показано, что условие прилипания на границе пористой среды и твердого тела, в частности, при использовании уравнения Бринкмана, в общем случае должно быть заменено на условие, допускающее ненулевую скорость фильтрации на границе.
Материалы и методы
Первая задача
Рассматриваются поперечные колебательные движения жидкости с учетом пористого основания. Предполагается, что неподвижный слой пористой среды толщиной h 1 снизу ограничен неподвижной непроницаемой плоской поверхностью, а сверху контактирует со слоем свободной жидкости толщиной h 2. Жидкость соприкасается сверху с неограниченной плоской поверхностью, колеблющейся вдоль своей плоскости по гармоническому закону с частотой ω .
Система координат выбрана так, что поверхность раздела пористой среды и жидкости совпадает с плоскостью y , z ; пористая среда занимает область h 1 £ x £0 , а жидкости соответствует 0 £ x £ h 2 . Ось y выбирается параллельно направлению колебаний плоской поверхности x = h 2 , скорость которой запишем в виде функции от времени u = u 0 exp ( - i to t ) , где и 0 - действительная постоянная. Все величины не зависят от z . Величины, относящиеся к пористой среде и свободной жидкости, обозначаются в необходимых случаях индексами 1 и 2 соответственно.
Для решения первой задачи запишем систему уравнений нестационарного движения жидкости в пористой среде – модель фильтрации Бринкмана [10]:
Г^ +£ ( u , -V ) u =-v p , + n 'V 2 u , + f
V- « 1 = 0 , (1)
где p - плотность жидкости (p = const); Г - пористость матрицы (Г=const); и 1 -макроскопическая скорость фильтра- ции (и 1 = Гv1, где v 1 - средняя по объему пор скорость жидкости); p1 - среднее по объему пор давление;f = - (п / K)и 1 -плотность силы сопротивления пористой матрицы; K – коэффициент проницаемости пористой матрицы (K = const) П - эффективная вязкость жидкости в порах; п - вязкость свободной жидкости (η′ =η).
Очевидно, колебательное движение жидкости в пористой среде возможно только при достаточно большой пористости, близкой к единице. Поэтому далее предполагаем, что пористость близка к единице, и с учетом этого принимаем η ′ = η [11].
Уравнения движения свободной жидкости имеют вид4 [4]
∂u р -+р(и2-V)и2 = -Vрг +пV2и , д t 2 2 2 2
V- и 2 = 0 . (2)
Из соображений симметрии следует, что все величины будут функциями только от координаты x и времени t . Согласно уравнениям непрерывности, в (1-2) u 1 y = u 1 , u 2y = u 2 , а также u 1 x = const , u 2x = const , где обе константы должны быть равны нулю, поскольку с учетом уравнений непрерывности граничных условий u 1 x = 0 и u 2x = 0 на непроницаемых поверхностях x =- h 1 и x = h 2 . Поэтому u 1 x = 0 , u 2 x = 0 . Кроме того, ( и 1 -V ) и 1 = 0 и ( и 2 -V ) и 2 = 0 . Таким образом, вследствие симметрии уравнения движения (1–2) линеаризуются.
Вторая задача
Отличие постановки данной задачи от первой заключается в том, что на свободной поверхности жидкости x = h 2 действует касательное напряжение, измеряющееся по гармоническому закону o xy = n S 0exp( — i ® t ) .
Такое напряжение может быть создано, например, потоком воздуха переменного направления или касательным к поверхности переменным электрическим полем, действующим на поверхностный заряд в электропроводной жидкости.
Результаты исследования
Уравнения движения для первой задачи принимают вид:
1∂u 1
-
1 =- ∇p1+υ∇2u1-u1, Γ ∂t ρ
div u 1 = 0,
∂u1
-
2 =- ∇p2 +υ∇2u2,(3)
∂t
η ′ η где υ ′ = ; υ = .
ρρ
Из (3) найдем p 1 ^ const , p 2 = const . Из симметрии следует, что скорости u 1, u 2 направлены вдоль оси y .
Введем обозначения u 1 y ^ u 1 , u 2 y = u 2 , получим:
1 ∂ u ∂ 2 u υ
1 = υ 1 - u , Γ ∂ t ∂ x 2 K 1
сравнению с моделью Бринкмана) наличие скольжения неявно учитывается тем, что на скорость жидкости накладывается только условие непротекания в нормальном к твердой поверхности направлении, а скорость скольжения жидкости вдоль этой поверхности остается неопределенной. Второе условие (5) выражает непрерывность скорости. Третье связывает скачок касательных напряжений с относительной касательной скоростью жидкости на поверхности раздела; при 1 Λ→ 0 оно переходит в условие непрерывности касательных напряжений, а при Л = 0 - в условие прилипания. Четвертое – это обычное условие прилипания жидкости к твердой поверхности.
Найдем решения уравнений (4) с учетом граничных условий:
u1(x,t) = F1 (x) exp( - itot), u 2(x,t) = F2( x )exp( - itot). (6)
Подставив (6) в (4), получим:
∂ u ∂ 2 u
2 = υ 2
∂ t ∂ x 2
F " ( x ) +| i ^ - | F ( x ) = 0,
lиГ KJ 1
Граничные условия к уравнениям (4) запишем в виде5 [8; 12]:
U 1 = в ( x =- h ) ( в = const ),
∂ x
U 1 = u 2 ( x = 0 ),
л(— - —)= u 2 ( x = 0 ) ( Л = const ),
V5x 5x )
u 2 = u 0exp( - i to t ) ( x = h 2 ), (5)
где в и Л - постоянные с размерностью длины.
В первом условии (5) учитывается возможное скольжение жидкости относительно твердой непроницаемой поверхности, контактирующей с пористой средой. При в = 0 получается обычное условие прилипания и 1 = 0 . В модели фильтрации Дарси (более простой по
F " ( x ) + i ^ F 2( x ) = 0.
Найдем решение системы данных дифференциальных уравнений с учетом четырех граничных условий для функций F 1 и F 2 , вытекающих из условий (5):
F 1 ( x ) = A 1 exp ^ 1 x + B 1 exp( - ^ 1 x ) , F 2( x ) = A 2 exp ^ 2 x + B 2exp( - ^ 2 x ) , (8)
где A1, B1, A2, B2 – произвольные постоянные, f 1_ n 1
5 1 #1 s s 2 )
ξ = 1 - i
2 δ 2
s2=sj2+^4++s4
• л 2^ *чи
Подставим выражения F 1( x ), F 2( x ) (8) в граничные условия (5), запишем систему алгебраических уравнений относительно произвольных постоянных A 1, B 1, A 2, B 2:
4(1 - Д4)ехр(—4 hp +
+ B i (1 + / ^)exp & h i ) = 0
при x = ‒ h 1
A 1 + B 1 = A 2 + B 2 при x = 0;
Ai f£ -1)-Bi f4 + у )-(A2 — B2^2 = 0
к л) к M при x = 0;
A 2 exp( ^ 2 h 2 ) + B 2 exp( — 5 2 h 2 ) = u 0
при x = h 2.
Найдем постоянные A 1, B 1, A 2, B 2:
A i = I f [ D " D sh ^ 2 h 2 / + 5 "
• exp( 5 1 h i + 5 2 h 2 ) ,
Bi = u fD s2- h^ — 1 (1—£4) •
-
2 к D i D i /
-
• eXP( ^ 2 h — 4 h),
A 2 = 12 u 0 D ,
B2 = u 0 ^ exp 4 h 2 -^ D exp2 £ 2 h 2 ^ ,
D = D i ^ 2 + D 2 ,
D 1 ^ 2 ch ^ 2 h 2 + D 2sh ^ 2 h 2
D 1 = sh ^ i h 1 + p^ i ch ^ i hx ,
D 2 =^ 1
l sh 4 h
В частном случае p = 0 , Л^ да коэффициенты A 1, B 1, A 2, B 2 значительно упрощаются.
В пределе Г→1, К → ∞ насыщенная жидкостью пористая среда заменяется свободной жидкостью. При этом система двух уравнений (7) заменяется одним вторым уравнением с граничными условиями: u 1 ( - h 1 ) = 0 и 4 в (5). Решение такой задачи представлено в работе Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица6. В предельном случае h 1→0 остается только уравнение для F 2( x ) и граничное условие 4 в (5). Второе граничное условие примет вид и 2(0 , ) = 0 ; условия 1 и 3 отбрасываются. В результате получим выражение для скорости, совпада ющее с тем, что было получено Ландау и Лифшицем:
sink x u2 (x,t)=-----— u0 exp( - itot)
-
2 sink 2 h 2 0
Здесь и далее k 2 = (1 + i )/ 5 2 . Везде подразумеваются действительные части соответствующих комплексных выражений.
В связи с громоздкостью общего решения (8) рассмотрим подробнее два предельных случаях:
-
1) e 2 = ( 5 1 / д 2) 2 = ro KZ ( иГ ) << 1 ,
-
2) е 2 >> 1 .
В первом предельном случае s 2 << 1 выражения для скоростей принимают следующий вид:
^ 1 = H { sh h + x + в Ch h 1 + x 5
u 0 I 3 , 6 , 6 , J
-
• exp( - ik 2 h2 - i to t ),
u 2 =Г D'sink 2 ( h 2 - x ) + e i 2 x !• u 0
-
• exp( - ik 2 h 2 - i to t )
H ' = (1 + D' sink 2 h 2 )/ D 1 ,
D '=
ik 2 D 1 - D ‘
k 2 D 1 cosk 2 h 2 + D 2 sink 2 h 2
D " =
ik 2 D ’- D 2
k 2 D ‘ cos k 2 h 2 + D 2" sink 2 h 2
h в 1 h D = sh 1 + -Vech 1 , 1 5 * 5 * 5 *
kh 0 k kh
D = sin 2=1 + 2 cos 2=1 ,
Vг Vr Vr
D .
5 i
— + 5*
D 2 =
kh cos^=1 -
V г
-1 f в -51L h 51 [ 51* Л *
5 *
, * •
ek2+11 г Л)
kh sin 21 .
V г
Здесь и далее δ 1 * = δ 1 Γ 2 .
Силу трения, действующую на единицу площади колеблющейся пластины, определим по формуле:
P y =-п -^2 при x = h2.
В данном случае эта сила трения равна
P y ( h z ) ^n ^ u 1 |x = h = d x
= -n u 0 k 2( i - D'e - ik 2 h 2 ) • e - “ t , (10)
а на поверхности пористой матрицы ( x = 0):
P y (0) =n ^ 1.
∂ x
| x = 0
=n u 0 k 2( i - D' cosk 2 КУ
• exp( - ik 2 h 2 - i to t ) . (11)
Для второго предельного случая s 2 >> 1 запишем:
Uk = H " sin k 2 ( h + x ) + в к 2 cos k 2 ( h l + x ) u 0 L Vr Vr Vr .
• exp( - ik 2 h2 - i to t ) ,
—=ГD"sink2(h2 -x)+ek2x!• u0
• exp( - ik 2 h 2 - i rn t ) ,
H "= (1 + D" sink 2 h 2 )/ D'l ,
Силы трения на поверхностях x = h 2 и x = 0 вычисляются в данном случае из формул (10-11) соответственно путем замены в них D ′ на D ′′ .
При в ^ 0 , Л^ 0 , И 1 ^ 0 выражения (10–11) в обоих предельных случаях принимают известный вид7:
P y ( h 2) = - k 2 η u 0ctg k 2 h 2exp( - i ω t ),
P y (°) = s//? ! "^ еХР( - i ® t ) .
Согласно (9; 12) скорость и 2 в первом предельном случае, а также и 1 и и 2 во втором выражаются через тригонометрические функции от аргумента x (а также от времени t ) и экспоненциальные множители перед ними. Следовательно, в вязкой жидкости (область 2) в первом случае могут существовать затухающие поперечные волны, в которых скорость u 2 = u 2 y перпендикулярна направлению волны (оси x ). В пористой среде (область 1) такие волны в этом случае отсутствуют: амплитуда скорости и 1 монотонно убывает по мере удаления от поверхности x = 0 вглубь пористой среды.
Во втором предельном случае затухающие поперечные волны могут существовать как в свободной жидкости, так и в пористой среде. Амплитуда этих волн затухает по мере удаления от колеблющейся плоскости вглубь жидкости.
В тех случаях, когда поперечные волны существуют, их длина в областях 1 и 2 равна 2 п5 2 ТГ и 2 п5 2 соответственно. Сильное затухание волны происходит на расстоянии, близком к ее длине, поэтому движение сосредоточено в слое аналогичной толщины. Чтобы волна могла проникнуть из свободной жидкости в пористую среду, толщина слоев h 1 и h 2 должна быть сравнимой с длинами волн.
Во второй задаче вместо условия 4 в (5) запишем:
∂ u
—- = S o exp( - to t ) ( x = h 2),
∂ x
A 2 = 12 S 0 D ,
B 2 = 5 0 f 1 D - exp2 ^ 2h2 - ex^ , 1 2 - 2 J
D =--- D 1 ^ 2 + D 2 ------,
D ^ 2 2 sh ^ 2 h 2 + D 2 ^ 2ch ^ 2 h 2
D i = sh ^ i h i + p^ i ch ^ i h i ,
D 2 = & f 1 - в ) ch ^ h i +f p^ - 1 W hi. V к) v Л)
при этом условия 1–3 не изменяются.
В этом случае решения уравнений (7) имеют вид (8), но с другими коэффициентами: A 1 , B 1 , A 2, B 2. Найдем эти коэффициенты из математических граничных условий данной задачи в общем виде:
A i(1 - e^ i )exP( -^ i h i ) +
+ B i (1 + l ^exp ^ h ) = 0 ( 2 - h )
A , + B , = A 2 + B 2 ( x = 0),
A (^ -11- B i f ^ 1 + у 1- ( A 2 - B 2 ) ^ 2 = 0
l л j v л j
( x = 0),
^ 2 A 2 exP ( ^ 2 h 2 ) - ^ 2 B 2 exP ( - ^ 2 h 2 ) = S 0
В связи с громоздкостью получаемого выражения для скорости колебания жидкости рассмотрим два предельных случая найденного общего решения.
В случае малых частот колебаний волн е 2<< 1 выражения для скоростей принимают вид:
1 к А + x U i = H I sh 1 - T-
u 2 = S 0 D
( x = h 2).
Из четырех данных уравнений найдем неизвестные A 1 , B 1 , A 2, B 2 в общем виде:
A = ^ 0(1 + р^р Г d ch ^ h _ х
-
2 D1 V.
-
• expf - h i + 2 2 h 2 ),
B = S0(1+P^1) (1 - Dch^ h 122
2 D1 V 72
-
• exP( ^ 2 h + £ 1 A X
+ в ch a ;
h i + x
5 *
- i 7
• exp( - ik 2 h 2 - i to t ),
-' 1 e ■ 2
- ik 2 x
c + 1 e -ik 2 h 2 + —
( 2 ik 2 D ')
• exp( - i rn t ),
e i 2 ( x - h , )
I1
H ' = -0 + D' coskh ,
d;( ik2
n,_ k 2 d;+ iD ‘
D l 7 7 7 2 7-^7 •7 7, k2D2cosk2h2 -k2D1sink2h2
h p л h D.= sh 1 + -^ch 1 , 1 S i S i S i
D ‘= P 5 i
— + 5 1
•
f в - 5 * 1 5 1 * 1 5 1 * Л^
sh t • 5 1 *
Для больших частот колебаний волн £ 2 >> 1 запишем:
. k ( h + x ) ek k ( h + x ) u = H sin _ + cos _ ’ 1 Vr Vr Vr
•exp( - ik 2 h2 - itot ),
u 2 = S 0 D"
1 -ikx , I 1 -ikh e 2 + e 2S
2 1 2
+ — I ei ik2 D")
} ik 2 ( x - / 2 )
• exp( - i to t ),
f 2
H" = -0 —+ D"coskh ,
DX ik 2 2 J
D " =
_______ k2 D /+ id"
k 2 D ^ cosk 2 h 2 - k 2 D f sink 2 h2
kh p k2 kh
D = sin 2^- +^—cos 2^-
Vг Vr Vr
D2'=
kh cos 21
P г
^
РЛ+11 г л)
kh sin 21 .
V г
Из (13–14) следует, что в первом предельном случае затухающие поперечные волны могут существовать только в свободной жидкости, а во втором – и в жидкости, и в пористой среде. Длины этих волн в областях 1 и 2 аналогичны записанным в первой задаче.
Скорость жидкости на свободной поверхности равна в первом случае u 2 |х=h = ^0 D '[exp( - ik2 h2)+1 / ik2 D ]■
■ exp( - i to t ), (15) а во втором вычисляется из (13) путем замены D ′ на D ′′ .
В пределе в ^ 0 , Л^ 0 , h 1 ^ 0 (при замене пористой матрицы непроницаемой поверхностью x = 0) выражение (15) принимает вид:
u 2 = ( S 0 / k 2) ⋅ e - i ω t tg k 2 h 2 .
Обсуждение и заключения
В статье получены точные аналитические решения уравнения Бринкмана для двух задач о внутренних поперечных волнах в вязкой жидкости, находящейся на пористом основании. На границе пористой среды и твердого тела учитывается возможное скольжение жидкости.
Данные исследования направлены на изучение свойств гидроупругости в сферах ракетно-космической, авиационной и транспортной техники, а также для моделирования биологических систем.
В рамках будущих исследований можно рассмотреть колебательные движения пористого шара с твердым непроницаемым ядром в вязкой жидкости.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
-
1. Slezkin N. A. [On the influence of the porosity of the bottom on a flat standing wave in a heavy fluid]. Izvestiya AN SSSR. MZhG = USSR Academy of Sciences Bulletin. Mechanics of Liquid and Gas. 1984; 4:160–163. (In Russ.)
-
2. Stolyarov I. V., Taktarov N. G. [Propagation of surface waves in a layer of fluid on a porous base]. Izvestiya AN SSSR. MZhG = USSR Academy of Sciences Bulletin. Mechanics of Liquid and Gas. 1987; 5:183–186. (In Russ.)
-
3. Hanukaeva D. Yu., Filippov A. N. Filtration of viscous fluid through Brinkman media limited by impermeable walls. Trudy RGU nefti i gaza imeni I. M. Gubkina = Works of Gubkin Russian State University of Oil and Gas. 2014; 276(3):145–155. Available at: http://elibrary.ru/item.asp?id=22742022 (In Russ.)
-
4. Egereva E. N., Runova O. A., Taktarov N. G. Instability and disintegration of a magnetic fluid column that surrounds a long porous core. Fluid Dynamics. 2015; 50(1):164-172. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=24010576
-
5. Bochkarev A. A., Volkov V. I. Model of the Brinkman with the account of non-uniform the porosity. Izvestiya Altayskogo gosudarstvennogo universiteta = Altay State University Bulletin. 2002; 1:99-100. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=20407818 (In Russ.)
-
6. Trifonova T. A., Sheremet M. A. Comparative analysis of Darcy and Brinkman models at studying of transient conjugate natural convection in a porous cylindrical cavity. Kompyuternyye issledovaniya i modelirovaniye = Computer Studies and Modeling. 2013; 5(4):623–634. Available at: https://elibrary.ru/ item.asp?id=21160592 (In Russ.)
-
7. Mosina E. V. Numerical study of flow at a liquid-porous medium interface. Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2010; 44(5):679–685. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=16670164
-
8. Ochoa-Tapia J. A., Whitaker S. Momentum transfer at the boundary between a porous medium and a homogeneous fluid – I. Theoretical development // Int. J. of Heat and Mass Transfer. 1995. Vol. 38. P. 2635–2646. DOI: https://doi.org/10.1016/0017-9310(94)00346-W
-
9. Leont’ev N. E. Flow past a cylinder and a sphere in a porous medium within the framework of the Brinkman equation with the Navier boundary condition. Fluid Dynamics. 2014; 49(2):232-237. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=21875223
-
10. Brinkman H. C. A calculation of the viscous force exerted by a flowing fluid on a dense swarm of particles. Appl. Sci. Res. 1947; 1(1):27–34. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02120313
-
11. Haber S., Mauri R. Boundary conditions for Darcy’s flow through porous media. Int. J. Multiphase Flow. 1983; 9(5):561–574. DOI: https://doi.org/10.1016/0301-9322(83)90018-6
-
12. Harris S. D., Ingham D. B., Pop I. Mixed convection boundary-layer flow near the stagnation point on a vertical surface in a porous medium: Brinkman model with slip. Transp. Porous Med. 2009; 77(2):267–285. DOI: https://doi.org/10.1007/s10485-011-1526-x
Received 24.11.2017; revised 24.04.2018; published online 29.06.2018
About authors:
Список литературы Поперечные колебательные движения в вязкой жидкости, контактирующей с пористой средой
- Слезкин Н. А. О влиянии пористости дна на плоскую стоячую волну в тяжелой жидкости//Известия АН СССР МЖГ. 1984. № 4. С. 160-163.
- Столяров И. В., Тактаров Н. Г. Распространение поверхностных волн в слое жидкости на пористом основании//Известия АН СССР МЖГ. 1987. № 5. С. 183-186.
- Ханукаева Д. Ю., Филиппов А. Н. Фильтрация вязкой жидкости через среду Бринкмана, ограниченную непроницаемыми стенками//Труды РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина. 2014. Т. 276, № 3. С. 145-155. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22742022
- Егерева Э. Н., Рунова О. А., Тактаров Н. Г. Неустойчивость и распад столба магнитной жидкости, окружающей длинное пористое ядро//Известия РАН. 2015. № 1. С. 153-162. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23284009
- Бочкарев А. А., Волков В. И. Модель Бринкмана с учетом неравномерной пористости//Известия Алтайского государственного университета. 2002. С. 99-100. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=20407818
- Трифонова Т. А., Шеремет М. А. Сравнительный анализ моделей Дарси и Бринкмана при исследовании нестационарных режимов сопряженной естественной конвекции в пористой цилиндрической области//Компьютерные исследования и моделирование. 2013. Т. 5, № 4. С. 623-634. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=21160592
- Мосина Е. В. Численное исследование течения на границе жидкость -пористая среда//Теоретические основы химической технологии. 2010. Т. 44, № 5. С. 536-542. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=15249478
- Ochoa-Tapia J. A., Whitaker S. Momentum transfer at the boundary between a porous medium and a homogeneous fluid -I. Theoretical development//Int. J. of Heat and Mass Transfer. 1995. Vol. 38. P. 2635-2646. (94)00346-W
- DOI: 10.1016/0017-9310
- Леонтьев Н. Е. Течения в пористой среде вокруг цилиндра и сферы в рамках уравнения Бринкмана с граничным условием Навье//Известия РАН. 2014. № 2. С. 107-112. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21472629
- Brinkman H C. A calculation of the viscous force exerted by a flowing fluid on a dense swarm of particles//Appl. Sci. Res. 1947. Vol. 1, no. 1. P. 27-34.
- DOI: 10.1007/BF02120313
- Haber S., Mauri R. Boundary conditions for Darcy's flow through porous media//Int. J. Multiphase Flow. 1983. Vol. 9, no. 5. P. 561-574. (83)90018-6
- DOI: 10.1016/0301-9322
- Harris S. D., Ingham D. B., Pop I. Mixed convection boundary-layer flow near the stagnation point on a vertical surface in a porous medium: Brinkman model with slip//Transp. Porous Med. 2009. Vol. 77, no. 2. P. 267-285. -x
- DOI: 10.1007/s10485-011-1526