Ідентифікація закономірностей нестаціонарного ламінарного потоку в’язкої рідини на вхідній ділянці плоскопаралельного потоку під тиском

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.326379

Ключові слова:

плоскопаралельний потік, впускний переріз, нестаціонарний потік, в’язка рідина, розподіл швидкостей

Анотація

Предметом дослідження є вхідна область плоскопаралельного потоку під тиском. У цьому дослідженні досліджено закономірності зміни гідродинамічної впускної області при нестаціонарному плоскопаралельному потоці в’язкої рідини під тиском. На основі рівняння пограничного шару та характеристик потоку визначено граничні умови задачі та сформульовано крайову задачу. Встановлено граничні умови задачі та розроблено крайову задачу на основі рівняння прикордонного шару та характеристик потоку. Щоб знайти закономірності зміни швидкості в часі та по довжині вхідної області за загальних граничних умов, був створений метод інтегрування граничних умов. Рішення для сценаріїв зі постійним і параболічним розподілом швидкостей у вхідній області були отримані із загальних рішень. Встановлено закономірності зміни тиску і швидкості по всій гідродинамічній області входу.

За допомогою комп’ютерного аналізу будуються графіки зміни швидкості в часі в різних точках по всій довжині вхідної області. Закономірності розподілу швидкості по всій довжині вхідної області в залежності від часу можна побачити за допомогою графіків. Це дозволяє оцінити довжину гідродинамічної вхідної області та розрахувати швидкість потоку рідини в будь-якій точці цієї області. Отримані результати дозволяють розкрити сутність процесів, що протікають у перехідних ділянках гідропневматичної системи автоматизації. На основі виявлених закономірностей гідродинамічних параметрів в’язкої нестисливої рідини при нестаціонарних потоках можна правильно спроектувати канали вузлів регулювання автоматичних систем, що забезпечують їх безперебійну та точну роботу

Біографії авторів

Arestak Sarukhanyan, National University of Architecture and Construction of Armenia

Doctor of Sciences, Professor

Department of Water Systems, Hydraulic Engineering and Hydropower

Garnik Vermishyan, National University of Architecture and Construction of Armenia

Candidate of Sciences, Associate Professor

Department of Mathematics

Hovhannes Kelejyan, National University of Architecture and Construction of Armenia

Candidate of Sciences, Associate Professor

Department of Water Systems, Hydraulic Engineering and Hydropower

Pargev Baljyan, National University of Architecture and Construction of Armenia

Doctor of Sciences, Professor

Department of Water Systems, Hydraulic Engineering and Hydropower

Посилання

  1. Atabek, H. B., Chang, C. C., Fingerson, L. M. (1964). Measurement of Laminar Oscillatory Flow in the Inlet Length of a Circular Tube. Physics in Medicine and Biology, 9 (2), 219–227. https://doi.org/10.1088/0031-9155/9/2/309
  2. Avula, X. J. R. (1969). Analysis of suddenly started laminar flow in the entrance region of a circular tube. Applied Scientific Research, 21 (1), 248–259. https://doi.org/10.1007/bf00411611
  3. Lew, H. S., Fung, Y. C. (1970). Entry flow into blood vessels at arbitrary Reynolds number. Journal of Biomechanics, 3 (1), 23–38. https://doi.org/10.1016/0021-9290(70)90048-5
  4. Mohanty, A. K., Asthana, S. B. L. (1979). Laminar flow in the entrance region of a smooth pipe. Journal of Fluid Mechanics, 90 (3), 433–447. https://doi.org/10.1017/s0022112079002330
  5. Reci, A., Sederman, A. J., Gladden, L. F. (2018). Experimental evidence of velocity profile inversion in developing laminar flow using magnetic resonance velocimetry. Journal of Fluid Mechanics, 851, 545–557. https://doi.org/10.1017/jfm.2018.512
  6. Urbanowicz, K., Firkowski, M., Bergant, A. (2018). Comparing analytical solutions for unsteady laminar pipe flow. Conference: BHR Pressure Surges. Available at: https://www.researchgate.net/publication/329759824_Comparing_analytical_solutions_for_unsteady_laminar_pipe_flow
  7. Ainola, L. Ya., Ruustal (1985). Development of flow at the inlet section of a round pipe during acceleration of liquid motion. Transactions of the Tallinn Polytechnic Institute, Tallinn, 95–107.
  8. Vardy, A. E., Brown, J. M. B. (2010). Laminar pipe flow with time-dependent viscosity. Journal of Hydroinformatics, 13 (4), 729–740. https://doi.org/10.2166/hydro.2010.073
  9. Sarukhanyan, A., Vardanyan, Y., Baljyan, P., Vermishyan, G. (2023). Pattern identification of the non-stationary laminar flow of a viscous fluid in the round pipe inlet section. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (122)), 33–42. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.278001
  10. Sarukhanyan, A., Vermishyan, G., Kelejyan, H. (2023). Plane-Parallel Laminar Flow of Viscous Fluid in the Transition Zone of the Inlet Section. Journal of Architectural and Engineering Research, 4, 75–85. https://doi.org/10.54338/27382656-2023.4-008
  11. Sarukhanyan, A., Vartanyan, A., Vermishyan, G., Tokmajyan, V. (2020). The Study of Hydrodynamic Processes Occurring on Transition of Sudden Expanding of Hydraulic Section of Plane – Parallel Full Pipe Flow. TEM Journal, 1494–1501. https://doi.org/10.18421/tem94-23
  12. Pomerenk, O., Carrillo Segura, S., Cao, F., Wu, J., Ristroph, L. (2023). Hydrodynamics of finite-length pipes at intermediate Reynolds numbers. Journal of Fluid Mechanics, 959. https://doi.org/10.1017/jfm.2023.99
  13. Daprà, I., Scarpi, G. (2017). Unsteady Flow of Fluids With Arbitrarily Time-Dependent Rheological Behavior. Journal of Fluids Engineering, 139 (5). https://doi.org/10.1115/1.4035637
  14. Kannaiyan, A., Natarajan, S., Vinoth, B. R. (2022). Stability of a laminar pipe flow subjected to a step-like increase in the flow rate. Physics of Fluids, 34 (6). https://doi.org/10.1063/5.0090337
  15. Michioku, K. (2017). Three dimensional potential flow analysis on diversion and intake works from a straight channel. Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering), 73 (3), 71–76. https://doi.org/10.2208/jscejhe.73.71
  16. Lebon, B., Peixinho, J., Ishizaka, S., Tasaka, Y. (2018). Subcritical transition to turbulence in a sudden circular pipe expansion. Journal of Fluid Mechanics, 849, 340–354. https://doi.org/10.1017/jfm.2018.421
  17. Shajari, G., Abbasi, M., Jamei, M. K. (2020). Entrance length of oscillatory flows in parallel plate microchannels. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 235 (19), 3833–3843. https://doi.org/10.1177/0954406220968125
  18. Schlichting, H., Gersten, K. (2017). Boundary-Layer Theory. Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-52919-5
  19. Tikhonov, A. N., Samarskii, A. A. (1999). Equations of Mathematical Physics. Moscow: Nauka, 799.
Ідентифікація закономірностей нестаціонарного ламінарного потоку в’язкої рідини на вхідній ділянці плоскопаралельного потоку під тиском

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-04-29

Як цитувати

Sarukhanyan, A., Vermishyan, G., Kelejyan, H., & Baljyan, P. (2025). Ідентифікація закономірностей нестаціонарного ламінарного потоку в’язкої рідини на вхідній ділянці плоскопаралельного потоку під тиском. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(7 (134), 41–49. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.326379

Номер

Том 2 № 7 (134) (2025): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Arestak Sarukhanyan, Garnik Vermishyan, Hovhannes Kelejyan, Pargev Baljyan

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.