Search academic texts

Registration Number

0520U100204, Doctoral dissertation

Title

Unsteady coupled problems of the dynamics of a liquid, gas, and low-temperature plasma

Author

Redchyts Dmytro Olexandrovych, к.ф.-м.н.

popup.head Dovhyi Stanislav Oleksiiovych
popup.advisor Dovhyi Stanislav Oleksiiovych
popup.opponent Tymoshenko Valerii Ivanovich
popup.opponent Maliuha Volodymyr Serhiiovych
popup.opponent Timokha Alexander
popup.opponent Terletska Kateryna Valeriivna

Status

Доктор фізико-математичних наук, 01.02.05, Механіка рідини, газу та плазми

Date

18-06-2020

Description

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню нестаціонарних процесів динаміки рідини, газу та низькотемпературної плазми при розв'язанні зв’язаних задач. Вивчено фізичні особливості широкого класу відривних течій за допомогою розробленого спеціалізованого пакету обчислювальної аеродинаміки й електродинаміки. Розроблено нову фізично обґрунтовану математичну модель розвитку в часі процесів аеродинаміки, електродинаміки, динаміки частинок і хімічної кінетики для моделювання особливостей взаємодії суцільного в'язкого середовища з плазмою діелектричного бар'єрного розряду. У моделі враховуються електронно-збуджені та метастабільні стани молекул азоту та кисню, атоми кисню, електрони, а також позитивні та негативні іони, у цілому 14 частинок і 97 плазмохімічних реакцій, включаючи поверхневі процеси. Запропоновано модифікацію схеми Rogers-Kwak для конвективних членів першого та третього порядку точності. Основна відмінність модифікованої схеми Rogers-Kwak від класичної полягає в тому, що потоки розраховуються з використанням метричних коефіцієнтів на гранях контрольного об'єму за значеннями гідродинамічних параметрів у точках. Побудовано неявний алгоритм для модифікованої схеми Rogers-Kwak першого й третього порядку точності. В роботі проведено чисельне вивчення фізичних особливостей турбулентного обтікання J-профілю для довільного кута атаки. Вперше виявлено вплив ступеня замкнутості J-профілю на коефіцієнти сили лобового опору і підйомної сили, а також на структуру обтікання в цілому. Показано динаміку та аеродинаміку трьохелементного профілю 30P30N при його розкритті з крейсерської конфігурації та переході у злітно-посадкову. Проведено розрахунки турбулентного обтікання контуру транспортного засобу поблизу екрану. Встановлено, що наявність ротора Савоніуса в центральній частині вертикально-осьової ВЕУ призводить до істотного затінення підвітряної ділянки траєкторії лопаті ротора Дар’є, і до зниження крутного моменту, що генерується. Проведено серію обчислювальних експериментів з моделювання нестаціонарних процесів низькотемпературної нерівноважної плазми діелектричного бар'єрного розряду, а також її вплив на керування структурою потоку повітря. Проведено параметричні дослідження геометричних параметрів плазмових актуаторов та їх вплив на швидкість повітря, що генерується. Показано можливість зменшення коефіцієнта опору циліндра за допомогою плазмових актуаторов за рахунок придушення вихрової доріжки Кармана.