Научная тема: «МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЙ ЖИДКОСТИ И ГАЗА С ПОВЕРХНОСТЬЮ РАЗДЕЛА СРЕД, ТУРБУЛЕНТНОСТЬЮ И СТРАТИФИКАЦИЕЙ»
Специальность: 01.02.05
Год: 2015
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  • результаты развития аппроксимаций RANS-метода и их верификации в канонических течениях со стратификацией, свободной поверхностью, стенкой, в частности, воспроизведение модифицированной моделью второго порядка противоградиентных турбулентных потоков тепла и импульса в устойчиво стратифицированном течении в открытом канале;
  • результаты эволюции неустойчивости Рэлея-Тейлора на поверхности раздела несмешивающихся текучих сред, в том числе и для реальных случаев «вода - воздух», «вода - бензол», показывающие эффекты влияния перепада плотности сред и поверхностного натяжения;
  • результаты DNS/LES обрушения внутренних волн, инициированных препятствием в стратифицированном потоке при 1 ≤ Sc ≤ 700 и Re = 4000;
  • сценарий развития неустойчивости при обрушении волн, который включает рост мелкомасштабных возмущений неустойчивости Рэлея-Тейлора в начальной стадии, появление вытянутых и изогнутых квазидвумерных элементов на поверхности цилиндра (опоясывающего область опрокидывания волн) и ряда соответствующих вихревых трубок в промежуточной стадии, цепочки долгоживущих тороидальных структур на поздних стадиях;
  • получение состояния развитой турбулентности с протяженным инерционным интервалом в возникающей при обрушении волн квазистационарной области, где имеется глобальный баланс скорости порождения сдвигом, адвекции и диссипации энергии турбулентности, а эффективность перемешивания согласуется с наблюдаемой в геофизических приложениях.
Список опубликованных работ
1.Курбацкий А.Ф., Яковенко С.Н. К моделированию турбулентного слоя смешения в устойчиво стратифицированной жидкости // Известия СО АН СССР, серия технических наук. 1989. Вып. 4. С. 59-65.

2.Курбацкий А.Ф., Яковенко С.Н. Моделирование слоя смешения переменной плотности (Ч.1: без учета перемежаемости) // Сиб. физ.-техн. журнал (Известия СО АН СССР). 1991. Вып. 4. С. 69-76.

3.Курбацкий А.Ф., Яковенко С.Н. Моделирование слоя смешения переменной плотности (Ч.2: с учетом перемежаемости) // Сиб. физ.-техн. журнал (Известия СО АН СССР). 1991. Вып. 4. С. 77-84.

4.Курбацкий А.Ф., Яковенко С.Н. Моделирование турбулентного переноса импульса и тепла в устойчиво стратифицированном течении со свободной поверхностью // Сиб. физ.-техн. журнал (Известия СО РАН). 1992. Вып. 4. С. 55-63.

5.Курбацкий А.Ф., Яковенко С.Н. Моделирование турбулентной струи, распространяющейся по поверхности более плотной жидкости // Сиб. физ.-техн. журнал (Известия СО РАН). 1993. Вып. 1. С. 50-62.

6.Яковенко С.Н. Верификация моделей второго порядка в развитом турбулентном течении в открытом канале // Теплофизика и аэромеханика. 1994. Т. 1, № 2. С. 151-158.

7.Курбацкий А.Ф., Поросева С.В., Яковенко С.Н. Вычисление статистических характеристик турбулентного потока во вращающейся круглой трубе // Теплофизика высоких температур. 1995. Т. 33, № 5. С. 738-748.

8.Курбацкий А.Ф., Поросева С.В., Яковенко С.Н. О моделировании поведения одноточечных моментов поля скорости четвертого порядка в развитом турбулентном потоке в круглой трубе // Теплофизика и аэромеханика. 1996. Т. 3, № 1. С. 41-52.

9.Курбацкий А.Ф., Яковенко С.Н. Численное исследование турбулентного течения вокруг двумерного препятствия в пограничном слое // Теплофизика и аэромеханика. 1996. Т. 3, № 2. С. 145-163.

10.Заец П.Г., Курбацкий А.Ф., Онуфриев А.Т., Поросева С.В., Сафаров Н.А., Сафаров Р.А., Яковенко С.Н. Экспериментальное изучение и математическое моделирование статистических характеристик турбулентного потока во вращающейся относительно продольной оси прямой круглой трубе // Прикладная механика и техническая физика. 1998. Т. 39, № 2. С. 101-114.

11.Зиновьев А.Т., Яковенко С.Н. Моделирование вертикального турбулентного обмена в пристенном стратифицированном водоеме // Прикладная механика и техническая физика. 1998. Т. 39, № 6. С. 57-64.

12.Курбацкий А.Ф., Яковенко С.Н. Моделирование структуры турбулентного потока вокруг препятствия с острыми кромками в плоском канале. Модели турбулентности // Теплофизика высоких температур. 1998. Т. 36, № 6. С. 927-932.

13.Яковенко С.Н., Курбацкий А.Ф. Моделирование структуры турбулентного потока вокруг препятствия с острыми кромками в плоском канале. Результаты численного моделирования // Теплофизика высоких температур. 1999. Т. 37, № 1. С. 98-105.

14.Курбацкий А.Ф., Яковенко С.Н. Диффузия пассивной примеси от линейного источника в нейтральном атмосферном приземном слое // Физика атмосферы и океана. 1999. Т. 35, № 4. С. 506-515.

15.Kurbatskii A.F., Yakovenko S.N. Diffusion of passive contaminant from a line source in a neutrally stratified turbulent boundary layer // Wind and Structures. 2000. Vol. 3, No. 1. P. 11-21.

16.Kurbatskii A.F., Yakovenko S.N. Turbulence closure schemes suitable for air pollution and wind engineering // Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2000. Vol. 87. P. 231-241.

17.Kurbatskii A.F., Yakovenko S.N. Computational study of complex turbulent flows with sharp-edged boundary and passive scalar sources // Computational Fluid Dynamics Journal. 2001. Vol. 9, Special Number. P. 459-469.

18.Ilyushin B.B., Yakovenko S.N. Testing of models for fourth-order cumulant, third- and second-moment models in stationary and rotating pipe flows // Journal of Engineering Thermophysics. 2002. Vol. 11, No. 1. P. 45-71.

19.Ларичкин В.В., Яковенко С.Н. Влияние толщины пограничного слоя на структуру пристенного течения с двумерным выступом // Прикладная механика и техническая физика. 2003. Т. 44, № 3. С. 76-84.

20.Yakovenko S.N., Chang K.C. Performance examination of geometry-independent near-wall second-moment closures in simple and backstep flows // Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals. 2007. Vol. 51, Issue 2. P. 179-204.

21.Яковенко С.Н., Чан К.С. Аппроксимация потока объемной фракции в течении двух жидкостей // Теплофизика и аэромеханика. 2008. Т. 15, № 2. С. 181-199.

22.Яковенко С.Н., Чан К.С. Применение неразрывной модели для силы поверхностного натяжения к задаче неустойчивости Рэлея–Тейлора // Теплофизика и аэромеханика. 2011. Т. 18, № 3. С. 449-461.

23.Yakovenko S.N., Thomas T.G., Castro I.P. A turbulent patch arising from a breaking internal wave // J. Fluid Mech. 2011. Vol. 677. P. 103-133.

24.Яковенко С.Н. Исследование неустойчивости Рэлея–Тейлора в задачах механики многофазных и стратифицированных сред // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 4, часть 3. С. 1280-1282.

25.Яковенко С.Н. Бюджет уравнений для напряжений Рейнольдса в области турбулентности, возникающей при обрушении внутренних волн // Вестник Новосиб. гос. ун-та. Серия: Физика. 2012. Т. 7, вып. 4. С. 87-95.

26.Yakovenko S.N. Rayleigh–Taylor instability in two-fluid and stratified media // Computational Thermal Sciences. 2012. Vol. 4, Issue 5. P. 399-409.

27.Яковенко С.Н. Моделирование неустойчивости Рэлея–Тейлора в задачах механики многофазных и стратифицированных сред // Известия вузов. Физика. 2013. Т. 56, № 6/3. С. 179-181.

28.Яковенко С.Н. Влияние перепада плотности и поверхностного натяжения на поверхности раздела текучих сред на развитие неустойчивости Рэлея– Тейлора // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2014. № 6. С. 54-69.

29.Yakovenko S.N., Thomas T.G., Castro I.P. Transition through Rayleigh–Taylor instabilities in a breaking internal lee wave // J. Fluid Mech. 2014. Vol. 760. P. 466-493.