Studii privind curgerea cu suprafață liberă în jurul joncțiunilor

Abstract

Curgerea cu suprafață liberă este o problemă hidrodinamică cu o configurație geometrică aparent simplă dar cu o topologie a curgerii complicată de gradientul de presiune datorat prezenței obstacolului, de interacțiunea dintre stratul limită și suprafața liberă, turbulență, spargerea valurilor, efectele tensiunilor de suprafață dintre apa și aer. În condițiile în care apendicii devin din ce în ce mai utilizati și cu dimensiuni din ce în ce mai mari, înțelegerea generală asupra câmpului de curgere în jurul apendicilor și a joncțiunii dintre aceștia cu corpul navei reprezintă o problemă de actualitate pentru hidrodinamica navală. La curgerea cu strat limită, cănd liniile de curent întâlnesc un corp montat pe o suprafață solidă plană sau curbă, apar desprinderi în fața acestuia datorită efectului de blocaj. Urmare a acestui fapt, în fluid se dezvoltă structuri vorticale, denumite și potcoave de vârtejuri, curentul fiind unul cu un caracter complet tridimensional, complicat de interacțiunile dintre stratul limita și structurile vorticale astfel generate. În pofida importanței temei, literatura de specialitate consemnează lipsa unor metode coerente de investigare a curgerii cu suprafață liberă în jurul joncțiunilor, lipsa unor studii consistente privind influența înclinării profilului față de corp precum și influența razei de curbură a plăcii suport asupra cămpului de curgere, cauza principală fiind reprezentată de înțelegerea insuficientă a mecanismelor complexe care guvernează asemenea procese de curgere. Drept urmare lucrarea de față, “Studii privind curgerea cu suprafață liberă în jurul joncțiunilor”, iși propune să studieze sistematic influența inclinării profilului față de placa suport, influența curburii plăcii, influența suprafeței libere, dar și influența numerelor Reynolds și Froude asupra joncțiunilor.