Vol.21, Special Issue, 2021, pp. S55–S63
UDK

OSVRT NA PROBLEM STRUJANJA PREKO PARA ODVOJENIH ČVRSTIH SFERA

S.L. Radhika Tantravahi1, R.R. Titti2

1) BITS Pilani, Hyderabad Campus, Hyderabad, INDIA

email: radhikatsl@hyderabad.bits-pilani.ac.in

2) Military Technological College, Muscat, OMAN

email: rani.t@mtc.edu.om

 

Izvod

U ovom radu je dat osvrt na problem Stoksovog strujanja viskoznog fluida preko para odvojenih čvrstih sfera, a koji su rešili Pejn i Pel. Pejn i Pel su koristili peripolarni koordinatni sistem, dok u našem radu koristimo bipolarni sistem. Jedan od zanimljivih rezultata u našem radu jeste izvođenje izraza za otpor sistema od dve sfere, modifikovanjem izraza koji su Pejn i Pel dali za opšte osnosimetrično telo. Osim toga, u ovom radu su evidentna interesantna uočavanja. Iako prisustvo jedne sfere utiče na drugu, otpor u sistemu je jednak sumi otpora pojedinačnih sfera. Kod sfera istih poluprečnika, izračunali smo otpor za svaku od sfera koristeći formule Stimsona i Džefrija, pa smo otkrili da je jednak praktično polovini otpora izračunatog za ceo sistem. Ako su sfere različitog poluprečnika, dobijamo empirijski obrazac za izračunavanje veza kod otpora za svaku od sfera. Ove veze sadrže vrednosti koje su izračunali Džefri i Stimson u svom radu o kretanju dve sfere u viskoznom fluidu. Takođe uočavamo da se otpor na sferi, na koju prvo dolazi tok fluida, prvi dostiže kritičnu vrednost koja je jednaka otporu sistema sa smanjenjem poluprečnika druge sfere. Druga značajna karakteristika u našem radu je, u graničnom slučaju, dolazimo do rešenja za otpor za pojedinačne sfere, a dobijene vrednosti se izvanredno slažu sa vrednostima dobijenim prema formuli Stoksa za otpor pojedinačne sfere. Daljim numeričkim proračunom dobijamo rešenja za vizualizaciju strujanja i dijagrame pritiska. 

Ključne reči: par odvojenih sfera, bipolarne koordinate, Gegenbauer funkcije, funkcija protoka, otpor

rad u celosti (678 kB)