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

Теплофизика и аэромеханика

1999 год, номер 1

1.
Экспериментальное исследование восприимчивости пограничного слоя к локализованным возмущениям внешнего потока.

Д. С. Сбоев, Г. Р. Грек, В. В. Козлов
Институт теоретической и прикладной механики
Сибирского отделения РАН, Новосибирск)
Страницы: 1-14

Аннотация >>
Проведено исследование восприимчивости пограничного слоя на модели прямого крыла к контролируемым локализованным возмущениям внешнего потока, создаваемым специальным источником, расположенным перед передней кромкой модели. Измерения показали, что в пограничном слое возникают возмущения с вытянутой в продольном направлении структурой, состоящей из чередующихся по трансверсальной координате областей с превышением и дефектом скорости относительно местной средней. Подобные “полосчатые структуры” возникают в пограничных слоях при воздействии интенсивной внешней турбулентности. Показана важная роль характеристик среднего течения в окрестности передней кромки модели в процессе преобразования внешних локализованных возмущений в возмущения пограничного слоя. Обнаружено слабое влияние градиентов давления на основные характеристики развития возмущений.


2.
Экспериментальное исследование восприимчивости трехмерного пограничного слоя к вибрациям поверхности.

В. Р. Гапоненко, А. В. Иванов, Ю. С. Качанов
Институт теоретической и прикладной механики
Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 15-25

Аннотация >>
Экспериментально изучена линейная восприимчивость пограничного слоя на скользящем крыле к локализованным вибрациям поверхности. Исследовались процессы возбуждения и развития вниз по потоку волновых поездов, которые порождались локализованными вибрациями поверхности. Проведено разложение этих волновых поездов (состоящих из мод неустойчивости поперечного течения) на наклонные гармонические (во времени и в пространстве) моды. Амплитуды и фазы нормальных мод экстраполировались на положение источника возмущений для определения их начальных значений. Форма и амплитуда колебаний поверхности были с высокой точностью измерены с помощью двух различных методик. Затем амплитуда и фаза вибраций определялась для тех мод частотно-волнового спектра, которые соответствуют волнам неустойчивости, обнаруженным в пограничном слое вниз по потоку от источника. Были найдены также комплексные коэффициенты восприимчивости пограничного слоя скользящего крыла к вибрациям поверхности как функции поперечной компоненты волнового вектора.


3.
Переход к турбулентности и образование регулярных вихрей в зоне отрыва пограничного слоя.

Н. Д. Диковская, А. В. Довгаль, А. М. Сорокин
Институт теоретической и прикладной механики
Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 27-36

Аннотация >>
В аэродинамической трубе исследовано течение несжимаемого газа в зоне отрыва ламинарного пограничного слоя за двумерным выступом поверхности плоской пластины. Получены данные о влиянии размера выступа и числа Рейнольдса на формирование неустойчивого отрывного течения, в котором доминируют процесс ламинарно-турбулентного перехода либо развитие упорядоченных вихревых структур. Сопоставление результатов эксперимента и расчетов по линейной теории устойчивости показало, что начальная фаза усиления колебаний, инициирующих переход к турбулентности, определяется локальными характеристиками оторвавшегося слоя. В другом режиме течения анализ локальной устойчивости не дает хорошего совпадения с экспериментом: сравнение результатов измерений с опубликованными данными других исследований дает основание связать возникновение квазипериодических вихрей с глобальными свойствами течения.


4.
О методе двухмасштабного разложения и параболизованных уравнениях устойчивости пограничных слоев.

С. А. Гапонов
Институт теоретической и прикладной механики
Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 37-42

Аннотация >>
В статье проанализированы два метода расчета возмущений в пограничном слое. Установлено, что гарантированная точность двух методов одинакова. Показано, что параболизованные уравнения не являются параболическими по существу и контроль за точностью их решения затруднен. В работе предложена их регуляризация на основе метода двухмасштабных разложений.


5.
Встречное взаимодействие сверхзвуковых недорасширенных разреженных соосных струй.

Е. И. Соколов, И. В. Шаталов
Балтийский государственный технический университет, Санкт-Петербург
Страницы: 43-49

Аннотация >>
В результате экспериментального исследования встречного взаимодействия двух соосных недорасширенных разреженных струй обнаружена перестройка волновой структуры от осесимметричной к кососимметричной с уменьшением числа Рейнольдса при фиксированных числах Маха на выходе сопел, нерасчетностях струй и расстоянии между соплами. Исследована зависимость кососимметричной структуры от основных параметров. По аналогии с режимами взаимодействия струи с преградой предлагается общая классификация режимов течения; особо выделены режимы автоколебаний.


6.
Течение в сверхзвуковом сопле большого удлинения с прямоугольным сечением.

А. П. Алхимов, С. В. Клинков, В. Ф. Косарев
Институт теоретической и прикладной механики
Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 51-58

Аннотация >>
В аэродинамической трубе исследовано течение несжимаемого газа в зоне отрыва ламинарного пограничного слоя за двумерным выступом поверхности плоской пластины. Получены данные о влиянии размера выступа и числа Рейнольдса на формирование неустойчивого отрывного течения, в котором доминируют процесс ламинарно-турбулентного перехода либо развитие упорядоченных вихревых структур. Сопоставление результатов эксперимента и расчетов по линейной теории устойчивости показало, что начальная фаза усиления колебаний, инициирующих переход к турбулентности, определяется локальными характеристиками оторвавшегося слоя. В другом режиме течения анализ локальной устойчивости не дает хорошего совпадения с экспериментом: сравнение результатов измерений с опубликованными данными других исследований дает основание связать возникновение квазипериодических вихрей с глобальными свойствами течения


7.
Математическая модель неизотермического турбулентного течения газовзвеси в трубе.

А. В. Старченко, А. М. Бубенчиков, Е. С. Бурлуцкий
Томский государственный университет
Страницы: 59-71

Аннотация >>
С использованием моментного подхода и теории взаимодействующих взаимопроникающих континуумов строится математическая модель неизотермических турбулентных течений газовзвеси в каналах. В рамках континуальной модели движения газодисперсной среды подробно анализируется характер взаимодействия частиц со стенкой канала. Эти достигается путем разделения дисперсной фазы монодисперсных твердых частиц на фракции падающих и отраженных частиц. В результате появляется возможность для использования физических граничных условий на стенке канала. Процессы турбулентного переноса описываются с использованием усеченной модели Л. В. Кондратьева, обобщенной на случай присутствия в потоке нескольких фракций частиц. Общая модель процесса тестируется на экспериментальных данных по динамическим характеристикам и теплообмену.


8.
Модель возникновения спонтанных взрывных (денотационных) процессов.

О. В. Шарыпов
Институт теплофизики Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 73-82

Аннотация >>
Обосновывается модель динамики возмущений малой, но конечной амплитуды в макроскопически однородных химически неравновесных системах с флуктуациями, находящихся вблизи порога самовоспламенения. Сформулирован критерий потери устойчивости однородного состояния системы, исследованы условия перехода от режима теплового взрыва к детонационному режиму процесса химического превращения. На основе представлений о коллективных эффектах в нелинейном кинетико-волновом взаимодействии проанализированы фундаментальные закономерности зарождения и развития спонтанных детонационных процессов.


9.
Гармонический закон пульсаций истинного коэффициента теплоотдачи.

Ю. Б. Зудин
Московский энергетический институт (Технический университет)
Страницы: 83-93

Аннотация >>
Проводится анализ гармонического закона изменения истинного коэффициента тепллоотдачи на теплообменной поверхности стенки со стационарным граничным условием третьего рода на внешней поверхности. Процедура решения включает применение метода типа Галеркина, а также разложение граничного условия третьего рода на внутренней поверхности в степенной ряд по амплитуде пульсаций истинного коэффициента теплоотдачи. Получено приближенное аналитическое решение для функции теплового влияния стенки – поправочного множителя к коэффициенту теплоотдачи, определяемому в теории конвективного теплообмена без учета теплового сопряжения со стенкой. Решение для пульсаций температуры на теплообменной поверхности записано в виде гармоники с фазовым сдвигом относительно пульсационной составляющей истинного коэффициента теплоотдачи.


10.
К вопросу о сопротивлении центробежно-барботажных аппаратов.

С. Г. Заварухин, Г. Г. Кувшинов, М. А. Кузнецов*, Н. П. Смирнов*
Институт катализа Сибирского отделения РАН, Новосибирск
*Институт теплофизики Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 95-104

Аннотация >>
Предлагается уточненная зависимость для расчета гидравлического сопротивления центробежно-барботажных аппаратов и представлены экспериментальные данные по сопротивлению аппаратов с различными завихрителями диаметром до 410 мм и высотой до 210 мм. Предложена процедура расчета газосодержания слоя, и даны рекомендации по выбору конусности завихрителя.


11.
Равновесие жидкость – пар и скорость звука в HFC-236 (CF3-CHF-CHF2).

С. Г. Комаров, В. А. Груздев
Институт теплофизики Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 105-109

Аннотация >>
На ультразвуковом интерферометре в диапазоне частот 0,164 – 8,16 МГц измерена скорость звука в газообразном и жидком HFC-236 (CF3-CHF-CHF2) при температурах 0 – 140 °С. В исследованном диапазоне параметров дисперсия скорости звука не наблюдалась. На основе полученных экспериментальных данных определены давление пара и скорость звука на кривой насыщения. Температура кипения HFC-236 при нормальных условиях равна 4,35&plusmin;0,3 °С.


12.
Приближенная расчетная модель самоподдерживающегося фронта испарения.

А. Н. Павленко, В. В. Лель
Институт теплофизики Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 111-124

Аннотация >>
Предложена приближенная физическая модель описания самоподдерживающегося фронта испарения в метастабильной жидкости. Получены расчетные зависимости для определения скорости распространения фронта испарения в условиях нестационарного и квази-стационарного законов тепловыделения, а также опытные данные по скорости распространения фронта испарения в азоте на линии насыщения при ступенчатом тепловыделении. На основе аналогии гидродинамической неустойчивости Ландау при горении и кипении жидкостей введен критерий, позволяющий учесть развитие гидродинамических возмущений на межфазной границе при расчете скорости фронта испарения. Опытные данные различных авторов, полученные при квазистационарном и ступенчатом тепловыделении в органических и криогенной жидкостях, удовлетворительно описываются расчетом в рамках модели устойчивого фронта испарения при малых значениях безразмерного удельного теплового потока через межфазную поверхность.


13.
Математическое моделирование струйного торкретирования сталеплавильных конвертеров.

Х. Милошевич
Институт вычислительных технологий
Сибирского отделения РАН, Новосибирск
Страницы: 125-132

Аннотация >>
Статья посвящена математическому моделированию процесса струйного торкретирования (нанесения дополнительного огнеупорного покрытия) стенок сталеплавильных конвертеров с помощью двухфазных дозвуковых турбулентных струй. Моделирование двухфазного турбулентного течения рассматривается в рамках – модели турбулентности с использованием ее модификаций, учитывающих как наличие второй фазы, так и особенности взаимодействия струи несущего газа со стенкой конвертера. Предложена модель образования торкретирующего слоя, состоящего из закрепившихся на стенке частиц, и исследована динамика его поведения. Сравнение с экспериментом подтверждает правильность принципов, положенных в основу модели.