Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика

1998 год, номер 5

1.
Сеточный электрод в плазменной струе

В. И. Баткин, О. Я. Савченко*
Институт химической кинетики и горения СО РАН,
630090 Новосибирск
* Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 3-5

Аннотация >>
Исследовалось рассеяние протонов плазменной струи полоской, образованной длинными параллельными металлическими нитями. Полоска расположена перпендикулярно струе на расстоянии 70 мм от экстрактора ионов. Результаты эксперимента хорошо описываются моделью пучка невзаимодействующих частиц.


2.
Исследование разгона тел в горючих смесях

В. М. Кузнецов, М. М. Кузнецов
Центральный аэрогидродинамический институт, 140160 Жуковский

Аннотация >>
Получено аналитическое решение задачи ускорения тела в замкнутой трубе, заполненной детонирующей смесью газов. Предполагается, что тело поступает в трубу с некоторой начальной скоростью, достаточной для возникновения горения в кольцевом пространстве между его поверхностью и поверхностью трубы. Проанализировано влияние параметров рабочей смеси, формы и массы тела, а также интегральной диссипации полных импульса и энтальпии потока на конечную величину скорости и длины разгона.


3.
Обрушение гравитационных волн при движении вертикальной пластины в двухслойной жидкости

В. И. Букреев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 11-18

Аннотация >>
Обсуждаются результаты экспериментальных исследований поверхностных и внутренних волн при поступательном движении вертикальной пластины, перекрывающей все поперечное сечение канала. Найдено, что при критических скоростях распространения, предсказываемых линейной теорией или первым приближением теории мелкой воды, волны не обрушиваются. Обрушение начинается только при более высоких скоростях распространения, когда исчерпывается стабилизирующее влияние дисперсии волн. Приведена количественная информация, полезная для тестирования математических моделей и численных методов.


4.
Отражение волн давления умеренной интенсивности от твердой стенки в жидкости с пузырьками легкорастворимого газа

В. Е. Донцов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 19-24

Аннотация >>
Экспериментально исследованы процесс растворения газа за ударной волной в жидкости с пузырьками легкорастворимого газа, влияние растворения газа на эволюцию волны и усиление ударной волны при отражении от твердой стенки.


5.
Построение кусочно-аналитических течений газа, состыкованных через ударные волны, вблизи оси или центра симметрии

А. Л. Казаков
Уральская государственная академия путей сообщения,
620034 Екатеринбург
Страницы: 25-38

Аннотация >>
Строятся аналитические решения квазилинейной системы уравнений с частными производными в случае, когда начальные данные для разных функций заданы на разных поверхностях и получившаяся задача имеет особенности вида u/x и w/x. Указаны условия существования и единственности решения поставленной задачи в виде формальных степенных рядов, а также достаточные условия их сходимости. Приведено одно обобщение рассмотренной задачи. Результаты исследования использованы при решении задачи о фокусировке волны сжатия, вызванной плавным вдвижением поршня в покоящийся газ: по распределению газодинамических величин при t = 0 однозначно строится решение при t < 0, включающее восстановление траектории поршня, и решение при t > 0, включающее однозначное построение фронта отраженной ударной волны. Решение этой задачи представляет собой обобщение на случай двух независимых переменных автомодельных решений Седова.


6.
Вариационный подход к построению гиперболических моделей двухскоростных сред

С. Л. Гаврилюк, Ю. В. Перепечко*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск;
настоящее место работы: Universite of Aix-Marseille III, 13397 Marseille
*Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 39-54

Аннотация >>
Предложен обобщенный вариационный принцип Гамильтона механики двухскоростных сред и сформулированы уравнения движения гомогенного и гетерогенного двухскоростного континуумов. Доказано, что выпуклость внутренней энергии обеспечивает гиперболичность линеаризованных на покое одномерных уравнений движения таких сред. При этом внутренняя энергия является функцией не только плотностей фаз, но и модуля разности скоростей фаз. Для гетерогенных сред с несжимаемыми компонентами показано, что зависимость внутренней энергии от модуля относительной скорости обеспечивает в случае малых объемных концентраций гиперболичность уравнений движения при любой относительной скорости движения фаз.


7.
Нестационарное взаимодействие равномерно завихренных потоков

В. М. Тешуков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 55-66

Аннотация >>
Изучается задача о распаде произвольного разрыва (задача Римана) для системы уравнений, описывающей в длинноволновом приближении вихревые плоскопараллельные течения идеальной несжимаемой жидкости со свободной границей. Рассмотрен класс частных решений, соответствующих течениям с кусочно-постоянной завихренностью. В этом классе при определенных ограничениях на начальные данные задачи доказано существование автомодельных решений, описывающих распространение сильных и слабых разрывов и простых волн, возникающих в результате нелинейного взаимодействия заданных вихревых потоков. Предложен алгоритм для определения типа возникающих волновых конфигураций по начальным данным, обобщающий известные подходы теории одномерных движений газа на случай существенно двумерных течений.


8.
Исследование спектра коротковолновых вихрей Гёртлера в газе

В. В. Боголепов
Центральный аэрогидродинамический институт, 140160 Жуковский
Страницы: 67-76

Аннотация >>
Исследована линейная стадия коротковолновых вихрей Гёртлера в пограничном слое около вогнутой поверхности на режиме слабого вязко-невязкого гиперзвукового взаимодействия при больших числах Рейнольдса и Гёртлера. Принималось, что газ является совершенным, а вязкость линейным образом зависит от энтальпии. Получено, что при нулевой температуре поверхности нейтральные вихри располагаются вблизи нее, при нагреве поверхности они удаляются от нее, а все растущие вихри располагаются вблизи поверхности. Показано, что инкремент вихрей имеет максимум, а нагревание поверхности оказывает на вихри стабилизирующее воздействие.


9.
Вынужденные нелинейные колебания газового пузырька в большой сферической колбе (резонаторе), заполненной жидкостью

Р. И. Нигматулин, В. Ш. Шагапов, Г. Я. Галеева
Институт механики УНЦ РАН, 450000 Уфа
Страницы: 77-87

Аннотация >>
Рассматриваются радиальные колебания газового пузырька в большой сферической колбе, заполненной сжимаемой жидкостью. Получено уравнение изменения радиуса пузырька по известному закону изменения давления на границе жидкого объема (закону движения поршня) в течение времени, за которое передний фронт отраженных от пузырька возмущений, повторно отражаясь от поршня, доходит до пузырька. Для дальнейших расчетов изменения радиуса пузырька выведены рекуррентные соотношения, учитывающие отраженную от пузырька волну на предыдущем цикле и последующее ее отражение от поршня. При гармоническом воздействии поршня на систему жидкость — пузырек устанавливается некоторый периодический режим с пакетом колебаний пузырька.


10.
Линейная теория распространения пучков внутренних волн в произвольно стратифицированной жидкости

Ю. В. Кистович, Ю. Д. Чашечкин
Институт проблем механики РАН, 117526 Москва
Страницы: 88-98

Аннотация >>
В приближении Буссинеска рассчитаны пучки гармонических внутренних волн в жидкости с плавно меняющейся стратификацией с учетом эффектов диффузии и вязкости. Построена процедура локального сведения распространения пучка в среде с произвольной гладкой стратификацией к случаю экспоненциально стратифицированной жидкости. Рассчитан коэффициент энергетических потерь при отражении пучка от критического уровня. Определены параметры внутренних пограничных течений с расщепленными масштабами изменчивости скорости и плотности, формируемых пучком волн на разрывах частоты плавучести и ее более высоких производных.


11.
Об устойчивости течения Куэтта идеальной жидкости со свободными границами

В. К. Андреев, А. М. Франк
Вычислительный центр СО РАН, 660036 Красноярск
Страницы: 99-105

Аннотация >>
Изучена линейная и нелинейная стадии развития неустойчивости течения Куэтта с двумя свободными границами. Установлено, что неустойчивость имеет место только для длинных волн, и вычислено критическое волновое число. При наличии сил поверхностного натяжения неустойчивость сохраняется только при числе Вебера We ≤ 1/3.


12.
О плоских конфигурациях, обтекаемых потоком идеального газа с максимальным критическим числом Маха

Л. М. Зигангареева, О. М. Киселев
НИИ математики и механики при Казанском государственном университете,
420008 Казань
Страницы: 106-115

Аннотация >>
Рассматриваются задачи о построении тел, которые, удовлетворяя некоторым геометрическим ограничениям, обтекаются плоским симметричным потоком идеального (невязкого и нетеплопроводного) газа с максимальным критическим числом Маха М*. Решения находятся численно-аналитическим методом с использованием переменных годографа скорости. Приводятся полученные на основе аппроксимации расчетных данных зависимости М* от геометрических характеристик искомых тел.


13.
Пространственное сверхзвуковое обтекание заостренного тела при подводе энергии перед ним

Т. А. Коротаева, В. М. Фомин, А. П. Шашкин
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 116-121

Аннотация >>
Проведено численное исследование воздействия локального энергоисточника на пространственное сверхзвуковое обтекание и аэродинамические характеристики заостренного тела типа оживала. Полученные результаты показали, что расположение локального энергоисточника перед телом на оси или при отклонении его от оси может существенно влиять на аэродинамические характеристики тела (сопротивление, подъемную силу и момент), а также на траекторию полета аппарата.


14.
Экспериментальное исследование импульсного растяжения кавитирующих сред

С. В. Стебновский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск

Аннотация >>
Экспериментально установлен класс сред, структура которых в процессе импульсного объемного растяжения эволюционирует вследствие неограниченного роста кавитационных пузырьков до пенообразного состояния. К таким средам относятся маловязкие ньютоновские жидкости, а также жидкообразные дисперсные среды (эмульсии, суспензии, гели), имеющие маловязкую жидкую матрицу. Полученные результаты важны для построения обобщенной реологической модели кавитирующих сред.


15.
Комбинированный теплообмен в пограничном слое селективно-поглощающей среды на проницаемой пластине в условиях интенсивного радиационного нагрева

Н. А. Рубцов, В. А. Синицын, А. М. Тимофеев
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 126-133

Аннотация >>
Представлены результаты численного исследования нестационарного радиационноконвективного теплообмена в пограничном слое на термически тонкой проницаемой пластине при наличии интенсивного радиационного нагрева извне. Сопряженная постановка задачи учитывает тепловое взаимодействие между пластиной и внешним газовым потоком. Рассматривается турбулентное течение излучающе-поглощающей среды с селективным характером поглощения. Проведен анализ результатов расчета с целью выяснения влияния определяющих параметров: относительной температуры источника внешнего излучения, числа Старка, параметра вдува. Обнаружена возможность инверсии конвективного потока на пластине в условиях высокого уровня внешнего излучения.


16.
Плоская задача о симметричном ударе волной по балке Эйлера

А. А. Коробкин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 134-147

Аннотация >>
Методом нормальных мод решена задача о симметричном ударе волной по балке Эйлера. Жидкость предполагается идеальной и несжимаемой. Исследуется начальная стадия удара, когда гидродинамические нагрузки очень высоки, а балка смочена только частично. Течение жидкости и размер смоченной части тела определяется с помощью подхода Вагнера одновременно с расчетом прогиба балки. Демонстрируются особенности разработанного численного алгоритма, указан критерий его устойчивости. Кроме непосредственного решения задачи, рассмотрены два приближенных подхода, в рамках которых размер области контакта определяется без учета деформаций пластины.


17.
О несимметричном ударе вершиной волны по упругой пластине

А. А. Коробкин, Т. И. Хабахпашева
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 148-158

Аннотация >>
В рамках подхода Вагнера с помощью метода нормальных мод исследована задача об ударе волной по краю упругой пластины, расположенной горизонтально. Пластина моделируется балкой Эйлера с шарнирно закрепленными концами. Жидкость полагается идеальной и несжимаемой. Задача является связанной: упругие и гидродинамические характеристики процесса удара, а также размер области контакта определяются одновременно. Предложен алгоритм, позволивший провести детальное исследование поведения пластины при ударе. Для достаточно длинных пластин обнаружено явление усиления гидродинамических нагрузок за счет упругих деформаций (явление блокировки).


18.
Расчет колебаний тонких пластин путем разбиения на упруго связанные недеформируемые элементы

Л. М. Минкевич
Новосибирский государственный технический университет,
630092 Новосибирск
Страницы: 159-168

Аннотация >>
Предлагается и обосновывается математическая модель тонкой пластины в виде системы упруго связанных недеформируемых прямоугольных элементов. Основные положения метода с необходимыми дополнениями могут быть распространены на случай толстой пластины.


19.
Применение метода усреднения для расчета стержневых конструкцийтипа пластин и балок

А. Г. Колпаков
Сибирская государственная академия телекоммуникаций и информатики,
630009 Новосибирск
Страницы: 169-178

Аннотация >>
Предложена модификация метода усреднения, позволяющая производить расчет усредненных характеристик стержневых конструкций периодического строения типа мачт, ажурных перекрытий и т. п. методами сопротивления материалов.


20.
Фиксация моментов и определение интенсивности изменений напряженного состояния грунтов по изменениям плотности потока инфракрасного излучения с их поверхности

В. И. Шейнин, Б. В. Левин*, Э. А. Мотовилов, А. А. Морозов
Институт оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова
ГНЦ «Строительство» Минстроя РФ, 109428 Москва
*Институт океанологии РАН, 117218 Москва
Страницы: 179-185

Аннотация >>
Излагаются результаты исследований по применению измерений инфракрасного излучения с поверхности геоматериалов для получения информации об изменениях их механического состояния. Дано краткое изложение физических основ подхода. Разработана аппаратура и методика получения синхронизированных записей импульсных изменений во времени нагрузки на грунтовый образец, находящийся в условиях компрессионного сжатия, и соответствующих вариаций интенсивности потока с его поверхности. Построен алгоритм совместной обработки полученных записей. Показана эффективность фиксации моментов изменений напряженного состояния грунтов и оценки относительных величин этих изменений по данным терморадиационных измерений.


21.
Метод измерения давления до 1 ГПа на импульсной газодинамической установке

В. Н. Рычков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 186-189

Аннотация >>
Описана конструкция манганинового датчика для измерения давлений до 1 ГПа, предназначенного для работы в наиболее напряженных местах импульсного источника рабочего газа газодинамической установки. Приведена электрическая схема для измерения и регистрации давления. Работу датчика в условиях реального цикла подготовки и вытеснения рабочего газа на адиабатической установке А-1 демонстрирует осциллограмма одного из экспериментов.