В книге дается систематическое изложение вопросов, связанных с применением метода моделирования крупных вихрей для расчетов турбулентных течений. Основное внимание уделяется замыканию фильтрованных уравнений Навье-Стокса и построению моделей подсеточной вязкости. Рассматриваются особенности численной реализации метода моделирования крупных вихрей и приводятся результаты расчетов внутренних и струйных турбулентных течений. Систематизация и обобщение данных позволяет сформулировать ряд проблем, решение которых имеет важное значение для развития данного направления в численном моделировании турбулентности, и выделить круг задач, для которых его применение представляется возможным и рациональным. Для специалистов в области механики жидкости и газа, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Целью книги является построение модели геострофических вихревых движений в слоистой жидкости. Модель позволяет в общих чертах исследовать роль стратификации в задачах о динамике вихрей синоптического масштаба в атмосфере и океане, о хаотической адвекции, о влиянии рельефа дна на крупномасштабное течение и вихри. Данная книга представляет собой итог совместной работы авторов в области исследования вихревой динамики в стратифицированной вращающейся жидкости за 15-летний период. Книга адресована специалистам по физической океанографии и метеорологии, гидродинамике, динамическим системам, а также преподавателям, аспирантам и студентам соответствующих специальностей.

Книга посвящена проблемам моделирования турбулентных потоков газа, несущих дисперсную примесь в виде твердых частиц. Особое внимание уделено рассмотрению различных столкновительных процессов («частица-частица», «частица-стенка», «частица-тело»), имеющих место в гетерогенных потоках. С использованием большого массива экспериментальных и численных данных предложены и верифицированы безразмерные критерии, отвечающие за наличие и интенсивность указанных взаимодействий. Детально рассмотрены характеристики турбулентных гетерогенных течений в каналах (трубах), а также вблизи обтекаемых тел и в пограничных слоях. Описаны и проанализированы результаты физического и математического моделирования потоков газа с твердыми частицами, полученные в последние годы как российскими, так и зарубежными исследователями. Для научных работников, занимающихся исследованиями газодинамики и тепломассообмена многофазных потоков, а также преподавателей, аспирантов и студентов высших учебных заведений.

В настоящей книге приводятся теоретические и практические аспекты численности моделирования турбулентных течений; проведен краткий обзор существующих экспериментальных методов, а также рассмотрены некоторые аналитические методы. Подробно, с примерами изложены преимущества и недостатки тех или иных моделий турбулентности, горения, двухфазных течений и др..

Монография посвящена изложению результатов многолетних исследований закономерностей формирования и движения одного из интересных видов движения жидкости и газа - вихревых колец. В ранний период представления о вихревых кольцах основывались лишь на результатах теоретических исследований в рамках схемы идеальной жидкости и на результатах качественных наблюдений движения вихревых колец. В данной монографии основное внимание уделяется изложению полученных в последнее время результатов экспериментальных исследований структуры, законов формирования и движения реальных вихревых колец. Представлена модель формирования вихревых колец и получены формулы для расчета параметров большого семейства колец, образующихся при истечении затопленных струй. Изложены основы первой теоретической модели движения и эволюции турбулентных вихревых колец в неограниченной среде. Описан принципиально новый способ практического применения вихревых колец для решения важной технологической проблемы - тушения мощных пожаров на аварийно-фонтанирующих газонефтяных скважинах. Для научных работников и инженеров, интересующихся вихревыми течениями и их приложениями, а также преподавателей, студентов и аспирантов высших учебных заведений, где изуче6ние основ гидродинамики является важным направлением.

Представлены выводы уравнения, описывающего логарифмический профиль скоростей потока жидкости в цилиндрическом канале, и формулы для расчета объемного расхода турбулентного потока.