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

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика

2006 год, номер 1

1.
Численное исследование пристенной газокапельной струи в канале при наличии теплового потока на поверхности

В. И. Терехов, М. А. Пахомов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
terekhov@itp.nsc.ru, pakhomov@ngs.ru
Страницы: 5-17

Аннотация >>
С единых позиций механики гетерогенных сред в двухскоростном и двухтемпературном приближении эйлерового подхода разработана модель расчета течения турбулентной смеси воздуха и взвешенных капель жидкости при их вдуве в пристенную зону. Исследовано влияние испарения капель в пристенной струе на теплоперенос между двухфазным газокапельным потоком и стенкой при подводе к ней теплового потока.


2.
Трение и теплообмен в ламинарном отрывном потоке за прямоугольным уступом при наличии пористого вдува или отсоса

С. Р. Батенко, В. И. Терехов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
terekhov@itp.nsc.ru
Страницы: 18-28

Аннотация >>
Представлены результаты численного исследования ламинарного отрывного течения за прямоугольным уступом при наличии пористой поверхности с равномерным вдувом или отсосом. Рассмотрены два случая: обтекание уступа неограниченным потоком и развитие течения в ограниченном канале. Показано, что массообмен на поверхности вызывает сильное изменение структуры течения, оказывает значительное влияние на расположение точки присоединения, а также на трение и теплообмен. Увеличение вдува сначала приводит к росту протяженности отрывной зоны, а затем — к резкому ее сокращению до нуля за счет оттеснения пограничного слоя. Отсос, напротив, при больших числах Рейнольдса Res > 100 вызывает сокращение отрывной зоны. При течении в ограниченном канале за счет совместного влияния поперечного потока вещества и изменения скорости основного течения, обусловленного массопереносом, наблюдается сложная картина распределения коэффициентов трения и теплообмена по длине пористой поверхности.


3.
Объемная кристаллизация капли никеля, содержащей тугоплавкие наночастицы, при соударении с подложкой

А. Н. Черепанов, В. Н. Попов, О. П. Солоненко
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
ancher@itam.nsc.ru
Страницы: 29-34

Аннотация >>
Разработана математическая модель неравновесной объемной кристаллизации, модифицированной механоактивированными тугоплавкими наночастицами металлической капли при ее соударении с твердой подложкой. Модель учитывает кинетику гетерогенного и гомогенного зародышеобразования в процессе охлаждения расплава. Численно исследованы особенности кристаллизации жидкого металла (никеля) в зависимости от концентрации и размера модифицирующих частиц. Характерная особенность рассматриваемого процесса — максимальное переохлаждение расплава, значение которого зависит от размера частиц и интенсивности охлаждения. При этом гомогенное зародышеобразование практически отсутствует. Рассчитанные значения радиусов затвердевшей на подложке капли удовлетворительно согласуются с известными опытными данными.


4.
Численное моделирование динамики плазмы в неоднородном магнитном поле

В. Т. Астрелин, А. В. Бурдаков, В. М. Ковеня*, Т. В. Козлинская**
Институт ядерной физики СО РАН им. Г. М. Будкера, 630090 Новосибирск
* Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
** Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
hovenya@ict.nsc.ru
Страницы: 35-45

Аннотация >>
Предложен экономичный алгоритм и проведено численное моделирование динамики плазмы в неоднородном магнитном поле. Отмечено соответствие между результатами численного моделирования и результатами, полученными экспериментально на установке ГОЛ-3, а также в рамках ранее проведенных расчетов. Подтвержден наблюдаемый в эксперименте эффект быстрой передачи энергии ионам.


5.
Исследование процессов центробежной конвекции при быстром вращении тел из ячеисто‐пористых материалов

В. К. Баев, А. В. Федоров, В. М. Фомин, Т. А. Хмель
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск;
fedorov@itam.nsc.ru, khmel@itam.nsc.ru
Страницы: 46-57

Аннотация >>
Проведено численное и экспериментальное исследование течений газа внутри и вокруг быстро вращающихся тел из ячеисто‐пористых материалов. В рамках развитой ранее физико-математической модели разработан и тестирован соответствующий численный алгоритм. Рассмотрены внутренние течения и сопряженная задача совместно с внешним течением. Результаты расчетов значений момента и скоростного напора хорошо согласуются с данными экспериментальных измерений характеристик вращающегося пористого диска на сплошной подложке.


6.
Влияние температуры молекулярного газа на значения коэффициентов скольжения

А. В. Латышев, В. Н. Попов*, А. А. Юшканов
Московский государственный областной университет, 107005 Москва
*Поморский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 163002 Архангельск
avlatyshev@comail.ru, popov.vasily@pomorsu.ru, yushkanov@mtu-net.ru
Страницы: 58-65

Аннотация >>
Представлены результаты, полученные с использованием точных аналитических методов в задаче о скольжении молекулярного газа вдоль твердой сферической поверхности. В качестве основного уравнения использовано обобщение БГК-модели кинетического уравнения Больцмана на случай учета вращательных степеней свободы. Показана зависимость найденных коэффициентов скольжения от числа Прандтля и температуры газа. Для ряда молекулярных газов приведены графики зависимостей коэффициентов скольжения от температуры.


7.
Влияние немонотонной зависимости плотности воды от температуры на распад начального скачка плотности

В. И. Букреев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
bukreev@hydro.nsc.ru
Страницы: 66-73

Аннотация >>
Экспериментально исследовано влияние немонотонной зависимости плотности воды от температуры на гравитационное течение после удаления щита, который разделял теплую и холодную воду. Если температура воды максимальной плотности находилась в промежутке между начальными температурами по разные стороны щита, то развивалась неустойчивость по механизму Рэлея — Тейлора наряду со сдвиговой неустойчивостью в обычных условиях.


8.
Критерии отрыва нестационарного потока идеальной жидкости с гладкого контура

Д. Н. Горелов
Омский филиал Института математики СО РАН, 644099 Омск;
gorelov@iitam.omsk.net.ru
Страницы: 74-81

Аннотация >>
В рамках модели идеальной жидкости на основе критерия Бриллюэна— Вилля рассмотрены критерии отрыва нестационарного потока от гладкого замкнутого контура. Сформулированы необходимые условия отрыва.


9.
О силовом воздействии в жидкости тела с проницаемой границей на стенку

В. Л. Сенницкий
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
svovl@hydro.nsc.ru
Страницы: 82-84

Аннотация >>
Определено течение идеальной жидкости, происходящее вследствие ее протекания сквозь границу бесконечно длинного твердого цилиндра, соприкасающегося с твердой стенкой. Получена формула, согласно которой сила, действующая со стороны части цилиндра конечной длины на стенку, направлена внутрь стенки и при этом может быть сколь угодно велика по модулю.


10.
Нестационарное поведение упругой балки, плавающей на поверхности бесконечно глубокой жидкости

И. В. Стурова
Институт гидродинамики им. М.А.Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
sturova@hydro.nsc.ru
Страницы: 85-94

Аннотация >>
В линейной постановке исследовано воздействие начальных возмущений и нестационарной внешней нагрузки на упругую балку конечной длины, свободно плавающую на поверхности идеальной несжимаемой жидкости. Течение жидкости полагается потенциальным. Прогиб балки ищется в виде разложения по собственным функциям колебаний балки в пустоте с амплитудами, изменяющимися во времени. Задача сводится к решению бесконечной системы интегродифференциальных уравнений для неизвестных амплитуд. Функции “памяти”, входящие в эту систему, определены в результате решения радиационной задачи. Исследовано поведение балки при различных нагрузках с учетом и без учета весомости жидкости. Сравнение с полученными ранее результатами решения нестационарной задачи для балки, плавающей на мелководье, позволило определить влияние глубины жидкости на деформации балки.


11.
Об инвариантных решениях уравнений термодиффузии бинарной смеси в случае плоского движения

И. И. Рыжков
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск;
rii@icm.krasn.ru
Страницы: 95-108

Аннотация >>
Исследуются групповые свойства уравнений термодиффузии бинарной смеси в плоском течении. Построены оптимальные системы подалгебр первого и второго порядков для допускаемой алгебры Ли операторов, которая является бесконечномерной. Приведены примеры точных инвариантных решений, отыскание которых сводится к решению обыкновенных дифференциальных уравнений. Найдены точные решения, описывающие процесс термодиффузии в наклонном слое со свободной границей и вертикальном слое при наличии продольных градиентов температуры и концентрации. Изучено влияние параметра термодиффузии на режим течений.


12.
Релаксация давления в полости, окруженной пористой и проницаемой породой, при ее опрессовке введением газа

В. Ш. Шагапов, И. Г. Хусаинов*, Р. М. Хафизов*
Институт механики Уфимского научного центра РАН, 450000 Уфа
*Стерлитамакский государственный педагогический институт, 453103 Стерлитамак;
tsur1@mail.ru, tsur1@rambler.ru, tsur1@yandex.ru
Страницы: 109-118

Аннотация >>
Рассмотрена задача об опрессовке полости, окруженной пористой и проницаемой породой, введением некоторого количества газа. Получено интегральное уравнение, описывающее релаксацию давления в полости, численные и аналитические решения которого описывают зависимость времени релаксации давления в полости от коллекторских характеристик окружающей пористой породы, а также от начального газосодержания и от начального перепада давления в полости.


13.
Об эффекте волнообразования при ударно‐волновом компактировании порошков

С. П. Киселев, В. П. Киселев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск;
kiselev@itam.nsc.ru
Страницы: 119-130

Аннотация >>
Решена задача о компактировании в ударной волне металлического порошка, заключенного в металлический контейнер с поперечной перегородкой. Предложена модель образования волн на перегородке и в компакте, прилегающем к перегородке, основанная на потере прочности в порошке при затекании пор и развитии неустойчивости перегородки при ее сжатии в ударной волне.


14.
Экспериментальное исследование изменения режима фильтрации в продуктивном пласте при нестационарном воздействии на вмещающий блочный массив горных пород

Л. А. Назаров, Л. А. Назарова, В. М. Фомин*, Н. П. Ряшенцев*, А. Н. Ряшенцев*, А. В. Соловьев
Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск
*Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
naz@misd.nsc.ru
Страницы: 131-138

Аннотация >>
С соблюдением критериев подобия в лабораторных условиях выполнено физическое моделирование процессов фильтрации в пористых пластах. Показано, что слабые динамические воздействия на вмещающий напряженный блочный массив горных пород могут инициировать переупаковку системы блоков, ведущую к увеличению давления в продуктивном пласте и повышению флюидоотдачи.


15.
Об импульсной динамике повреждаемых оболочек, взаимодействующих с двухфазной жидкостью

В. А. Петушков, А. Н. Мельситов
Институт машиноведения РАН, 101990 Москва; pva_imash@bk.ru
Страницы: 139-152

Аннотация >>
Изучены особенности распространения ударных волн в системе, состоящей из деформируемой среды с повреждениями и двухфазной жидкости с пузырьками газа или пара. Моделируются нелинейные процессы взаимодействия сред с учетом фазовых превращений в жидкости и кинетики повреждаемости деформируемой среды.


16.
Момент сопротивления диска, вращающегося в закрытой осесимметричной каверне

К. Н. Волков
Университет Суррея, GU2 7XH, Гилфорд, Великобритания; dsci@mail.ru
Страницы: 153-160

Аннотация >>
Рассматривается турбулентное течение в закрытой осесимметричной каверне с вращающимся диском. Момент сопротивления вращению диска рассчитывается в зависимости от относительной величины зазора между неподвижным корпусом и вращающимся диском и от значения числа Рейнольдса. Проводится сравнение результатов расчетов, полученных на основе различных моделей турбулентности, с данными физического эксперимента и имеющимися корреляционными зависимостями.


17.
Решение стохастической краевой задачи установившейся ползучести для толстостенной трубы методом малого параметра

А. А. Должковой, Н. Н. Попов, В. П. Радченко
Самарский государственный технический университет, 443100 Самара;
alexdol@poria.ru, popov@pm.samgtu.ru, radch@samgtu.ru
Страницы: 161-171

Аннотация >>
Методом малого параметра в третьем приближении получено решение физически и статистически нелинейной задачи установившейся ползучести для толстостенной трубы, находящейся под действием внутреннего давления. Вычислены дисперсии случайных скоростей деформаций ползучести и перемещений. Полученные результаты сравниваются с решением аналогичной задачи в первом и втором приближениях. Предложена методика оценки надежности толстостенной трубы по деформационным критериям отказа.


18.
Накопление повреждений при пластическом деформировании и ползучести алюминиевых сплавов

М. Г. Петров, А. И. Равикович
Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина,
630051 Новосибирск; markp@online.nsk.su
Ключевые слова: алюминиевые сплавы, разрушение, локальное и объемное повреждения, пластическая деформация, долговечность, ползучесть, дефект модуля
Страницы: 172-182

Аннотация >>
Исследовано накопление локальных и объемных повреждений в алюминиевых сплавах Д16 АТ и 1201 Т1, применяемых в авиастроении. Локальные повреждения вычислялись по результатам термоактивационного анализа остаточной долговечности образцов сплава Д16 АТ после предварительного пластического деформирования. Объемные повреждения определялись по дефекту модуля упругости методом измерения частоты собственных колебаний образцов сплава 1201 Т1. Образцы испытывались на долговечность при постоянных растягивающих нагрузках и повышенной температуре. Представлена зависимость локальных повреждений от величины предварительной пластической деформации при комнатной температуре. Выполнен расчет остаточной долговечности образцов с учетом повреждений материала на начальной стадии процесса разрушения и проведено его сравнение с экспериментом. Приведены данные о кинетике накопления объемных повреждений в зависимости от режима испытаний образцов.