Вращательно-колебательное движение цилиндрического пористого тела в вязкой жидкости в рамках модели Бринкмана

Актуальность и цели. Исследование относительного движения вязких жидкостей и погруженных в них пористых тел представляет значительный интерес в связи с разнообразными приложениями в технологических процессах, а также при изучении природных явлений. В настоящей работе исследовано влияние вращательно-колебательного движения цилиндрического пористого тела в вязкой жидкости на течение этой жидкости. Рассматривается определение момента сил трения, действующих на контрольной цилиндрической поверхности, охватывающей пористый цилиндр. Материалы и методы. Для решения задачи используются методы математической физики, а также численные методы. В связи с осевой симметрией задача решается в цилиндрической системе координат. Результаты. Определены поля скорости фильтрации внутри пористого цилиндра и скорости свободной жидкости вне цилиндра. Построены профили скорости жидкости. Определен момент сил трения на контрольной поверхности, охватывающей пористый цилиндр. Выводы. Показано, что поле скоростей жидкости вне пористого цилиндра, а также момент сил трения, действующих на контрольной поверхности, значительно отличаются от таковых для случая движения сплошного (непроницаемого) твердого цилиндра.