Исследование пульсирующего ламинарного течения в прямоугольных микроканалах на начальном гидродинамическом участке

Представлены математические модели и методики численного моделирования развивающегося установившегося пульсирующего с малыми амплитудами ламинарного течения в плоском и прямоугольных микроканалах на основе теории пограничного слоя для несжимаемой Ньютоновской жидкости. Область числа Рейнольдса, определенного по средней во времени скорости, ограничена диапазоном от 100 до 2000. В качестве режимных параметров выступают амплитуда колебаний средней по сечению скорости, отнесенная к осредненной во времени и по сечению скорости, и безразмерная частота колебаний. Исследование проведено для малых амплитуд колебаний, когда отсутствуют возвратные течения вблизи стенок, часто встречающихся в технике. При амплитудах пульсаций более 2/3 средней по сечению скорости поперечная составляющая скорости начинает влиять на течение. Представлены и проанализированы зависимости изменения коэффициентов гидравлического сопротивления и сопротивления трения по длине канала. Сделаны выводы о длине начального гидродинамического участка, изменении амплитуды и фазы колебаний коэффициентов гидравлического сопротивления, сопротивления трения и продольной скорости. Представлено и проанализировано распределение по периметру прямоугольных каналов касательного напряжения, его амплитуды и фазы. Представлены зависимости амплитуды и фазы пульсаций сопротивлений, позволяющие восстановить их первоначальное значение.