Modeling of the outflow of an ideal fluid from the tank bottom

Authors

  • O.A. Averkova
  • I.N. Logachev
  • K.I. Logachev
  • I.V. Khodakov

Keywords:

ideal incompressible fluid
jet outflow
Zhukovskii method
discrete vortices

Abstract

The problem of outflow of an ideal incompressible fluid from a tank is considered for the case when the tank bottom is of a stepwise shape. The Zhukovskii method and the Maple system are used to construct equipotential grids and streamlines. The variation regularities are studied for the slope angle and compression coefficient of the fluid jet in relation to the domain geometry. Using the stationary discrete vortices, a numerical scheme for determining the outflow properties of such jets is proposed. The adequacy of the proposed approach to the numerical modeling of jet flows from vessels is confirmed by a comparative analysis of numerical results.

New computational technologies

Downloads

Published

2014-02-04

Issue

Vol. 15 (2014): Issue 1.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

O.A. Averkova

V.G. Shukhov Belgorod State Technological University
• Associate Professor

I.N. Logachev

V.G. Shukhov Belgorod State Technological University
• Professor

K.I. Logachev

V.G. Shukhov Belgorod State Technological University
• Professor

I.V. Khodakov

V.G. Shukhov Belgorod State Technological University
• PhD Student

References

  1. Аверкова О.А., Логачев И.Н., Логачев К.И. Моделирование потенциальных течений с неизвестными границами на основе стационарных дискретных вихрей // Вычислительные методы и программирование. 2011. 12. 213-219.
  2. Аверкова О.А., Логачев И.Н., Логачев К.И. Моделирование отрыва потока на входе во всасывающие каналы в областях с разрезами // Вычислительные методы и программирование. 2012. 13. 298-306.
  3. Аверкова О.А., Логачев И.Н., Логачев К.И., Логачев А.К. Закономерности отрывного течения при входе в выступающий канал с экранами // Ученые записки ЦАГИ. 2013. XLIV, № 2. 33-49.
  4. Логачев И.Н., Логачев К.И., Зоря В.Ю., Аверкова О.А. Моделирование отрывных течений вблизи всасывающей щели // Вычислительные методы и программирование. 2010. 11. 43-52.
  5. Логачев И.Н., Логачев К.И., Аверкова О.А. Математическое моделирование отрывных течений при входе в экранированный плоский канал // Вычислительные методы и программирование. 2010. 11. 68-77.
  6. Логачев И.Н., Логачев К.И., Аверкова О.А. Математическое моделирование струйного течения воздуха при входе в плоский канал с козырьком и непроницаемым экраном // Вычислительные методы и программирование. 2010. 11. 160-167.
  7. Mises R. Berechnung von Ausfluss und Überfallzahlen // Zeitschrift des Vereines Deutscher Ingeniere. 1917. 61, № 21. 493-498.
  8. Форхгеймер Ф. Гидравлика. М.; Л.: ОНТИ НКТП СССР, 1935.
  9. Гуревич М.И. Теория струй идеальной жидкости. М.: Физматлит, 1961.
  10. Лифанов И.К. Метод сингулярных интегральных уравнений и численный эксперимент. М.: Янус, 1995.
  11. Alden J.L., Kane J.M. Design of industrial ventilation systems. New York: Industrial Press, 1982.
  12. Гильфанов А.К., Зарипов Ш.Х., Маклаков Д.В. Расчет концентраций частиц в задаче аспирации аэрозоля в тонкостенную трубу // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2009. № 6. 89-99.
  13. Зарипов Ш.Х., Зигангареева Л.М., Киселев О.М. Аспирация аэрозоля в трубу из неподвижной среды // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2000. № 2. 104-109.
  14. Logachev I.N., Logachev K.I., Averkova O.A. Methods and means of reducing the power requirements of ventilation systems in the transfer of free-flowing materials // Refractories and Industrial Ceramics. 2013. 54, № 3. 258-262.
  15. Averkova O., Logachev A., Logachev I., Logachev K. Modeling of gas separated flows at inlet of suction channels on the basis of stationary discrete vortices // CD-ROM Proc. 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering. Vienna: Vienna Univ. of Technology, 2012. 1-20.
  16. Logachev I.N., Logachev K.I. Industrial air quality and ventilation: controlling dust emissions. Boca Raton: CRC Press, 2014.
  17. Averkova O.A., Zorya V.Yu., Logachev I.N., Logachev K.I. Numerical simulation of air currents at the inlet to slot leaks of ventilation shelters // Refractories and Industrial Ceramics. 2010. 51, № 3. 177-182.
  18. Anzheurov N.M., Averkova O.A. Software for computing dusty air flows in ventilation systems // Refractories and Industrial Ceramics. 2008. 49, № 3. 229-234.