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

2001 год, номер 2

1.
Управление ламинарно-турбулентным переходом при высокой степени турбулентности набегающего потока с помощью локализованного вдува и отсоса

П. Х. Альфредссон, А. А. Бакчинов*, М. М. Катасонов**, В. В. Козлов**
Королевский технологический институт, Отделение механики, Стокгольм, Швеция
*Чалмерсский технологический институт, Отделение термогидродинамики, Гетеборг, Швеция
**Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 177-187

Аннотация >>
Экспериментально в контролируемых условиях исследовалось воздействие локализованного вдува и отсоса на развитие продольных полосчатых возмущений, возникающих в пограничном слое вследствие влияния повышенной степени турбулентности набегающего потока. Показано, что характер воздействия вдува и отсоса существенно зависит от их местоположения относительно внутренней структуры исследуемых продольных возмущений. Установлено, что локализованный вдув (отсос) оказывает влияние на область с градиентом скорости в трансверсальном направлении dU/dz, которая, как известно, благоприятна для развития вторичной (по отношению к продольному возмущению) высокочастотной неустойчивости.


2.
Неустойчивость течения в зоне отрыва ламинарного пограничного слоя к сходу периодических вихрей

А. В. Довгаль, А. М. Сорокин
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 189-197

Аннотация >>
В аэродинамической трубе исследован отрыв ламинарного пограничного слоя за уступом поверхности пластины в потоке несжимаемого газа. Определены характеристики пульсаций, нарастание которых вызвано неустойчивостью отрывного течения. Установлено, что в спектре возмущений доминируют колебания двух видов: высокочастотные — волны неустойчивости слоя сдвига у границы зоны циркуляции, и низкочастотные — спектральный образ периодических вихрей, которые выносятся из области присоединения оторвавшегося слоя. В нескольких режимах измерений с вариацией высоты уступа и скорости потока получены данные, указывающие, что сход упорядоченных вихрей не является результатом усиления возмущений оторвавшегося пограничного слоя, а определяется глобальными свойствами течения.


3.
Геометрия слабонапорной струи в поперечном воздушном потоке

К. Г. Добросельский
Амурский государственный университет, Благовещенск
Страницы: 199-203

Аннотация >>
Экспериментально исследовано распространение одиночной осесимметричной струи в сносящем потоке. Получена эмпирическая зависимость, описывающая конфигурацию течения. Показано, что ось нагретой струи расположена в максимуме температуры в ее поперечных сечениях.


4.
Аэродинамика гиперзвукового летательного аппарата с конвергентным воздухозаборником

Ю. П. Гунько, И. И. Мажуль, Р. Д. Рахимов, А. М. Харитонов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 205-217

Аннотация >>
Экспериментально исследованы в диапазоне чисел Маха набегающего потока М = 2 – 6 аэродинамические характеристики конфигурации гиперзвукового летательного аппарата, реализующей принцип конвергентности сжатия по сходящимся в пространстве направлениям всей захватываемой воздухозаборником струи. Модельная конфигурация представляет собой комбинацию несущего корпуса с крылом и с расположенной под корпусом мотогондолой воздушно-реактивного двигателя, включающей конвергентный воздухозаборник с поперечно-вогнутым клином внешнего сжатия. Воздухозаборник интегрирован с нижней поперечно-вогнутой поверхностью носовой части, также формирующей трехмерное конвергентное течение. Получены аэродинамические характеристики (сопротивления и подъемной силы) конфигурации и расходные характеристики воздухозаборника в системе летательного аппарата. Исследованы влияние слива пограничного слоя перед воздухозаборником, ограничения бокового растекания на клине внешнего сжатия с помощью боковых щек различной длины и закругления в плане носка аппарата.


5.
Интегральные тепловые потоки к поверхностям гиперзвуковых воздухозаборников

И. И. Мажуль, Д. В. Щербик
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 219-235

Аннотация >>
Представлены результаты расчетов интегральных тепловых потоков к поверхностям воздухозаборников различных типов для гиперзвуковых летательных аппаратов. Сравниваются традиционные плоские воздухозаборники и конфигурации, реализующие принцип конвергентного сжатия струи, захватываемой в набегающем потоке. Получены оценки хладоресурса водородного топлива, необходимого для обеспечения допустимых температур поверхности исследуемых конфигураций.


6.
Теплоотдача от сферической лунки, расположенной в следе другой лунки

В. И. Терехов, С. В. Калинина, Ю. М. Мшвидобадзе
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 237-243

Аннотация >>
Исследуется теплоотдача в каверне сферической формы в случае, когда выше по потоку от нее расположена еще одна каверна. Показано увеличение теплоотдачи по сравнению с гладкой поверхностью. Интенсификация теплообмена лункой особенно значительна при низких числах Рейнольдса и достигает 60 %. Влияние выше расположенной каверны приводит к перераспределению коэффициента теплоотдачи на поверхности ниже лежащей лунки. Осредненное значение числа Нуссельта при этом практически не меняется.


7.
Исследование массопереноса в некоторых углеводородсодержащих газовых смесях

Ю. И. Жаврин, В. Н. Косов*, Д. У. Кульжанов**, К. К. Каратаева**
НИИ экспериментальной и теоретической физики при Казахском государственном национальном университете им. Аль-Фараби, Алматы
*Алматинский государственный университет им. Абая
**Атырауский институт нефти и газа
Страницы: 245-249

Аннотация >>
Исследован диффузионный процесс в двух углеводородсодержащих газовых системах при температуре 298 K в зависимости от давления. Измеренные эффективные коэффициенты диффузии удовлетворительно согласуются с вычисленными. Для независимых потоков и градиентов в системах рассчитаны матрицы коэффициентов многокомпонентной диффузии. Показана зависимость коэффициентов диффузии от давления, которая выражается законом обратной пропорциональности.


8.
Нелинейные резонансные колебания газа во внешнем поле вблизи открытого конца трубы

Р. Г. Зарипов, Н. В. Сонин, Р. Г. Галиуллин*, Э. Р. Галиуллина*
Казанский государственный университет
*Институт механики и машиностроения КНЦ РАН, Казань
Страницы: 251-258

Аннотация >>
Проведено теоретическое и экспериментальное исследование резонансных колебаний газа, возникающих в трубе, один конец которой закрыт колеблющимся поршнем, а другой сообщается с окружающей средой. Изучено нелинейное волновое поле, возникающее вблизи открытого конца трубы в случае, когда число Струхаля Sh = R/V ≤ 1. Экспериментально показано, что в случае Sh ≤ 1 существенным эффектом становится процесс периодического вихреобразования, который приводит к неравномерности профиля скорости в сечениях вблизи открытого конца. Установлено значение поправки Рэлея, выявлены особенности ядра потока в пульсирующей струе. Теоретически определены амплитуды колебаний давления и скорости по всей длине трубы. Проведено сравнение с экспериментально полученными результатами.


9.
Неустойчивость расходящегося цилиндрического пламени во вращающемся газе

С. С. Минаев, Р. В. Фурсенко
Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск
Страницы: 259-267

Аннотация >>
Рассмотрена задача о гидродинамической неустойчивости расходящегося цилиндрического пламени предварительно перемешанной смеси газов. Получено, что действие центробежного ускорения и процессов переноса на фронте пламени приводит к стабилизации пламени при достижении им критического радиуса. Задача решалась в постановке Ландау, и учитывалась зависимость нормальной скорости от кривизны фронта пламени. При больших радиусах пламени полученные результаты согласуются с результатами линейной теории гидродинамической неустойчивости плоского пламени, распространяющегося в поле массовых сил.


10.
Реокинетика переноса вещества и импульса в химически активных средах с микроструктурой

В. И. Попов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 269-281

Аннотация >>
Предложена модель замыкания законов сохранения вещества и импульса в механике химически активных сред с микроструктурой. Проанализировано влияние физико-химических свойств среды на характеристики переноса вещества и импульса в условиях однородной деформации сдвига и растяжения.


11.
Гидродинамическая модель ускорения седиментации мелких частиц в бидисперсной суспензии

И. Г. Дик, Л. Л. Миньков*, Т. Неессе
Университет Эрланген-Нюрнберг (Германия)
*Томский государственный университет
Страницы: 283-294

Аннотация >>
Предлагается упрощенная гидродинамическая модель ускорения седиментации мелких частиц в суспензии, состоящей из двух фракций частиц — крупных и мелких. Показано, что скорость седиментации зависит от объемной концентрации крупных частиц и соотношения размеров крупных и мелких частиц. Исследуется влияние вращения мелких частиц на их скорость оседания, Приводятся оценки применимости модели. Для небольших объемных концентраций получены аппроксимационные зависимости скорости оседания мелких частиц, удовлетворительно согласующиеся с экспериментом.


12.
Определение скорости седиментации спор плауна и их агломератов

В. Л. Истомин, К. П. Куценогий*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск
*Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск
Страницы: 295-300

Аннотация >>
Описываются установка и методика определения скорости седиментации спор, пыльцевых зерен и их агломератов. Приводятся экспериментальные данные определения скорости седиментации индивидуальных спор ликоподия и агломератов, содержащих до пяти индивидуальных спор. Получена зависимость скорости седиментации агломератов от числа спор Vi = 0,19 + 1,88 i1/3, где Vi среднеарифметическая скорость седиментации агломерата, содержащего i спор (см/с).


13.
Гетерогенные режущие устройства: оптимизация газодинамического тракта разгона частиц

Д.С. Михатулин, Т. Н. Немова*, Ю. В. Полежаев, Д. Л. Ревизников**
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва
*Институт проблем механики ТГУ, Томск
**Московский авиационный институт (технический университет)
Страницы: 301-310

Аннотация >>
В работе описаны различные конструктивные решения сверхзвуковых гетерогенных резаков и показаны результаты оптимизации всего газодинамического тракта разгона частиц (в разгонном сопле, в свободной струе и в заторможенном слое).


14.
Расчет технологических параметров при плазменной резке металлов

В. Е. Мессерле, Г. Т. Мурзакулов, В. С. Перегудов, А. Л. Сорокин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 311-316

Аннотация >>
Представлена физико-математическая модель процесса плазменной резки металлов. Сопоставление результатов проведенных расчетов с экспериментальными данными показало удовлетворительную точность предложенной модели.


15.
Термодинамические и переносные свойства гексафторбензола и перфтортриэтиламина в жидком состоянии

С. В. Станкус, Р. А. Хайрулин, А. В. Багинский
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 317-327

Аннотация >>
Разработаны методики и созданы экспериментальные стенды для исследований термических, калорических и переносных свойств фторорганических жидкостей методами просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения и высокочастотных тепловых волн. Проведены измерения свойств жидких гексафторбензола и перфтортриэтиламина, в результате которых существенно уточнены данные по плотности, коэффициентам теплового расширения, теплопроводности и теплоемкости этих соединений.


16.
Экспериментальная оценка предельной мощности ветроколеса с вертикальной осью вращения

Д. Н. Горелов, Ю. Н. Кузьменко*
Омский филиал Института математики СО РАН
*Новосибирская государственная академия водного транспорта
Страницы: 329-334

Аннотация >>
В гидроканале проведено экспериментальное исследование модели трехлопастного ветроколеса с вертикальной осью вращения и прямыми лопастями. Для набора разных лопастей определен предельный коэффициент использования энергии потока, получаемый без учета потерь, вносимых траверсами. Установлено, что этот коэффициент для ветроколеса с вертикальной осью вращения может достигать более высоких значений, чем для ветроколеса с горизонтальной осью вращения.


17.
Материалы VI конференции "Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики" (Новосибирск, 25 - 28 апреля 2000 г.)




18.
Экспериментальное исследование полосчатых структур в отрывном течении

А.Р. Аблаев, Г.Р. Грек, А.В. Довгаль, М.М. Катасонов, В.В. Козлов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 335-343

Аннотация >>
Экспериментально смоделированы полосчатые структуры возмущенного течения в зоне отрыва ламинарного пограничного слоя. Показано, что в зависимости от интенсивности возмущений реализуются различные сценарии ламинарно-турбулентного перехода за точкой отрыва.


19.
Экспериментальное исследование волн конечной амплитуды в гиперзвуковом следе

В. М. Анискин, С. Г. Миронов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 345-352

Аннотация >>
Методом электронно-пучковой флюоресценции азота проведены измерения средней плотности и характеристик возмущений плотности в гиперзвуковом ламинарном следе за газодинамическим свистком при числе Маха потока М = 21 и единичном числе Рейнольдса Re1 = 6 ·105 м-1. Показано, что для этих условий обтекания при наличии только естественных возмущений потока аэродинамической трубы течение в следе является устойчивым. При введении в след интенсивных искусственных возмущений течение в следе существенно дестабилизируется.


20.
Исследование устойчивости гиперзвуковых пограничных слоев на конических моделях

Д. А. Бунтин, А. А. Маслов, А. А. Сидоренко, А. Н. Шиплюк
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 353-361

Аннотация >>
Приводятся результаты исследования устойчивости ламинарного пограничного слоя и перехода к турбулентности на остром и двух затупленных теплоизолированных конусах с углом полураствора 7° при числе Маха М = 6. Получены данные о влиянии единичного числа Рейнольса на положение ламинарно-турбулентного перехода (для острого конуса), измерены спектры возмущений и их пространственные распределения, скорости нарастания колебаний. Подтверждены существование второй моды возмущений и эффект сильного стабилизирующего влияния затупления на развитие пульсаций в пограничном слое. Показано, что вторая мода имеет большие коэффициенты роста, но несмотря на это ламинарно-турбулентный переход определяется первой модой неустойчивости.