Пульсирующие течения вязкой жидкости в трубах с различными механическими свойствами стенки

• Автор: Раджабова, Рузигул Янгибаевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 116 c. : ил

ОГЛАВЛ Е Н И Е:

ГЛАВА. I. НЕСТАЦИОНАРНОЕ ПУЛЬСИРУЮЩЕЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ
В ТРУБАХ
1.1. Течение вязкой несжимаемой жидкости в трубе с жесткими стенками
1.2. Течение жидкости в трубе с учетом упругих свойств стенки
ГЛАВА 2. НЕСТАЦИОНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ. В РАЗВЕТВЛЕННЫХ ТРУБЯ
2.1. Решение задачи нестационарного течения жидкости в зоне разветвления
2.2. Нестационарные процессы в области разветвления с осредненными по времени параметрами колебаний
2.3. Изменение давления в зоне разветвления осциллирующего потока
ГЛАВА. 3. ПУЛЬСИРУЮЩЕЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ТРУБЯ С
1ЕСТК0УПРУГ0ПР0НИЦАЕМЫМИ СТЕНКАМИ
3.1. Постановка и основные уравнения задачи
3.2. Стационарное течение жидкости
3.3. Особенности решения задач пульсирующего течения в упругопроницаемых трубах
3.4. Течения в жестких трубах с проницаемыми стенками
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность проблемы» Интенсивное развитие трубопроводного транспорта в народном хозяйстве, в частности, в нефтяной,химической и текстильной промышленности, технологических процессах, гидротехнике, гидроприводах, гидропонике, при гидротранспорте, а также при изучении явлений в биологической механике вызывает острую необходимость исследований течения вязкой жидкости в различных трубопроводах с учетом упругой, упругопроницаемой характеристик стенки.
В последние годы большое внимание уделяют изучению пульсирующего течения вязкой жидкости в трубах, так как пульсирующий поток может ускорить фильтрацию жидкости через проницаемую стенку трубопровода и намного увеличивает процессы экстрагирования эфирных масел, синтетических материалов, лекарственных препаратов и т.д.
В области биологической механики особый интерес представляет реконструкция артериального русла с оптимальным искусственным заменителем (трансплантатом). При этом заменитель должен быть биосовместимым, биоинертным, нетоксичным, тромборезистентным /23/, Обеспечение этих требований в некоторой мере зависит от процесса установления нестационарных потоков и характера изменения скорости распространения пульсовой волны давления на стенку упругой трубы при протекании по ней вязкой несжимаемой жидкости. Кроме того, эти факторы являются одним из наиболее надежных показателей упругодеформативного состояния сосудистых стенок и позволяют с достаточной точностью количественно характеризовать величину упругого напряжения сосудистых стенок (артериального и искусственного заменителя).
Впервые результаты исследований пульсирующего течения жид-

кости в жесткой и упругой трубах опубликованы Громека И.С. в работах / 19,20/. В них он определил скорости распространения пуль-срвой волны.
Затем пульсирующее течение в трубах с различными механическими свойствами стенки исследовали Витциг К. / 96 /, Крэндал И.Б. С80/, Айберал / 89/, Уомерсли Дж.Р. / 97-102/, Атабек Г.Б. и Лью Г.С. [ 74,76 /, Кокс Р.Г. / 25,78,79 /, МирскиЙ И. /90 /,
Клип В. [ 83,84 /, Бирлоу Д.К.,Руло В.Т. /95 /, Энлайкер М.»Максвелл Дж.А. / 89 /, Медведев П.В. [ 34 /, Амбарцумян С.А.,Мовси~ сян Л.А. /2 /, Рачев А.И. /48/, Рубинов С.Т.»Келлер Дж.Б, /91/, Аминзаде Р.Ю. /4/, Регирер С.А. »Руткевич И.М. /50,51/, Миролю-бов С.Г. [36,37/, Валтнерис А.Д. /7/, Лай*фут Э. /27/, Скейлак Э. /93,94/, Фрайя Дж.А. /81/, Григорян С.С. и др. /15-18/, Макдональд Дж.А. /88/ и др.
Витциг К. /96/ задачу о течении жидкости в тонкостенной трубке решает с помощью линеаризированных уравнений Навье-Стокса. Он получил формулы для определения скорости распространения пульсовой волны, полного сопротивления и скорости и первым учел влияние вязкости на параметры течения и распространения пульсовых волн в стенке.
Крендал И.Б. / 80/, решая задачи пульсирующего течения в жесткой круглой бесконечной трубке, вывел формулы для профиля скорости, расхода жидкости и импеданса при распространении синусоидальной волны давления.
Айберал A.C. / 82 /, рассматривая пульсирующее течение жидкости в трубке, учитывал упругость стенки. Для описания течения жидкости он использовал линеаризированные уравнения Навье-Стокса, а для стенки - одномерные уравнения теории упругости. Результаты Витцига и Айберала мало отличаются друг от друга.

ГЛАВА 2. НЕСТАЦИОНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ В РАЗВЕТВЛЕННЫХ ТРУБАХ
Исследуем нестационарное течение вязкой жидкости в простых разветвленных трубах. Такого рода движение встречается в гидротехнике, гидропромышленности, химической технологии и в биологической механике при течении крови в больших и малых кровеносных сосудах. В отих системах трубопроводы имеют большое количество ветвей, где могут возникать нестационарные процессы. В большинстве работ, например, в [ 21,69 ], течение жидкости в области разветвления исследовано гидравлическим методом. Однако многие явления, связанные с разветвлением, не могут быть изучены этим методом, так как отсутствуют надежные расчетные формулы для ветвления трубопроводов, учитывающие нестационарность процессов,
В недавно опубликованной работе [ 87 / исследовано течение жидкости в плоской трубе с разветвлением. В большинстве же случаев течение жидкости происходит в цилиндрической трубе с круговым или эллиптическим сечением. Так, в медицине при операциях врожденного порока сердца, особенно "тетрады Фалло", часто создаются открытые артериальные протоки крови, т.е. большой круг кровообращения соединяется с малым с целью обогащения кислородом артериальной крови. В соединяющих участках образуются разветвленные сети, где могут возникать нестационарные и вихревые течения крови, существенно влияющие на малый и большой круги кровообращения.
В работах [ 35,61 ] указывается, что для нормального функционирования искусственного артериального протока необходимо выбрать трансплантат оптимальных размеров, кроме того, знать