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 4

1.
Измерения поверхностного трения в несжимаемом турбулентном пограничном слое. Часть 1. Неблагоприятный градиент давления

В. И. Корнилов, Ю. А. Литвиненко*
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
*Новосибирский государственный технический университет
Страницы: 507-524

Аннотация >>
Приведен обзор наиболее широко применяемых в практике эксперимента прямых и косвенных методов измерения поверхностного трения, и дана их краткая характеристика. Представлен сравнительный анализ результатов измерений с помощью некоторых из отмеченных методов применительно к несжимаемому турбулентному пограничному слою плоской пластины как в условиях формирования на ее поверхности положительного (неблагоприятного) продольного градиента давления, так и при безградиентном ее обтекании. Продемонстрирована степень эффективности указанных методов в отмеченных условиях, и показаны пределы их применимости и ограничения.


2.
Развитие возмущений при одновременном возникновении двух типов отрыва на модели крыла

В. В. Козлов, Б. Ю. Занин, И. Д. Зверков
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 525-530

Аннотация >>
Описаны результаты экспериментальных исследований обтекания дозвуковым потоком модели прямого крыла, на поверхности которой существуют локальный отрывной пузырь вблизи передней кромки и, кроме того, отрыв турбулентного пограничного слоя ниже по потоку в задней части крыла. С помощью визуализации зафиксирована трехмерная вихревая структура течения. Путем термоанемометрических измерений получены количественные данные о распределении средней скорости потока над крылом, а также об амплитуде и частотном составе пульсаций.


3.
Об одном механизме вращения конвективных колонок

Ю. А. Березин, В. М. Трофимов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 531-541

Аннотация >>
Исследовано распределение осесимметричных возмущений поля скорости в конвективной колонке от источника момента импульса и/или тепла. На основе модели неравновесной по моментам импульсов турбулентности, приближений пограничного слоя и Буссинеска при допущении Гауссова распределения параметров течения в радиальном направлении получена система дифференциальных уравнений для амплитудных функций осевой и азимутальной скорости, моментов импульса, разностей давления и плотности. Система уравнений замыкается в рамках гипотезы Тейлора о связи внешнего радиального течения с осевым в колонке. Решение проводилось численным методом. Найдены режимы азимутального вращения в колонке, обусловленные перераспределением момента импульса между средним течением и движением вихрей на промежуточном масштабе относительно размера колонки и масштаба пульсаций, имеющих нулевое среднее значение скорости и момента.


4.
Гетерогенные режущие устройства: анализ эффективности разгона частиц

Д.С. Михатулин, Ю. В. Полежаев, Д. Л. Ревизников*
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва
*Московский авиационный институт (технический университет)
Страницы: 543-550

Аннотация >>
Продолжено исследование свойств газодинамического тракта гетерогенных резаков. Предложен параметр эффективности разгона частиц как отношение кинетической энергии потока абразива к расходу энергии, затраченной на разгон частиц. Проанализировано влияние давления и температуры газа (воздуха и перегретого водяного пара) на интенсивность и эффективность разгона частиц. Сформулированы рекомендации о наиболее эффективном способе создания гетерогенного потока, обеспечивающего максимальную кинетическую энергию потока частиц при взаимодействии с преградой.


5.
Моделирование гидродинамики высококонцентрированной гранулированной среды в порошковой технологии

Е. В. Зайцева, Ю. Н. Рыжих, А. В. Шваб
Томский государственный университет
Страницы: 551-561

Аннотация >>
Предлагается метод расчета гравитационного движения высококонцентрированной гранулированной среды. В качестве модели зернистой среды используется модель нелинейно-вязкой жидкости. Особенностью модели движения сыпучей среды является более точная постановка граничных условий, что дает возможность учесть скольжение частиц на твердых поверхностях путем введения эмпирического коэффициента при определении завихренности на стенке. Анализ численных и экспериментальных данных показал, что учет эффекта "скольжения" среды на границе позволяет описать течение зернистой среды при реологических параметрах модели, близких к параметрам модели ньютоновской жидкости. Предлагаемый метод применяется к анализу гравитационных течений в вертикальных каналах при обтекании препятствий различной формы. Перспективность разработанного подхода при теоретическом исследовании движения хорошо сыпучей гранулированной среды подтверждается проведенными сравнениями с известными в литературе опытными данными.


6.
О течении вязкой несжимаемой жидкости около полубесконечной вертикальной пластины с однородным тепловым потоком, внезапно приводимой в движение

Р. Мутхукумарасвами, П. Ганесан*
Технический колледж Сри Венкатесвара, Сриперумбудур, Индия
*Университет Анна, Индия
Страницы: 563-572

Аннотация >>
Используется неявный конечно-разностный метод для получения решения задачи об обтекании полубесконечной вертикальной пластины, внезапно приводимой в движение, потоком вязкой несжимаемой жидкости с равномерным тепловым потоком. Графически приводятся нестационарные и стационарные профили скорости и температуры, локальное и среднее сопротивление трения и число Нуссельта. Показано, что профили скорости при малых значениях времени t согласуются с теоретическим решением для задачи об обтекании с постоянным тепловым потоком бесконечной вертикальной пластины, внезапно приводимой в движение. Исследуется влияние различных параметров: Pr (число Прандтля) и Gr (число Грасгофа). Установлены устойчивость и сходимость неявной конечно-разностной схемы.


7.
Квазидиффузионные методы расчета теплообмена излучением в обобщенной постановке задачи

Н. А. Рубцов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 573-588

Аннотация >>
Представлены методические аспекты построения квазидиффузионных методов расчета теплообмена излучением в поглощающей, излучающей и изотропно рассеивающей серой среде применительно к обобщенной постановке задачи. Показано, что проблема теплообмена сводится к решению приближенных дифференциальных уравнений относительно плотности потока объемного падающего, либо полусферического результирующего излучений, которые подобно тому, как это осуществляется с помощью интегральных уравнений излучения, сводятся к дифференциальным уравнениям для нахождения плотностей потоков объемного и поверхностного падающих излучений при задании обобщенных характеристик излучения в объеме и на границе. В случае плоского слоя с постоянными оптическими свойствами указанные уравнения преобразуются в дифференциальные уравнения второго порядка с соответствующими граничными условиями, которые применительно к фундаментальной постановке задачи вырождаются в известные в литературе. Представлены уравнения методов средних потоков для обобщенной постановки задачи.


8.
Влияние лучистой составляющей на процесс тепломассообмена масляной пленки в цилиндре дизеля

Б. О. Лебедев
Новосибирская государственная академия водного транспорта
Страницы: 589-594

Аннотация >>
Рассмотрено влияние лучистой составляющей на процессы прогрева и испарения масляной пленки в цилиндре дизеля. Показано, что это влияние весьма существенно и пренебрегать им при изучении процессов тепломассообмена масляной пленки в рассматриваемом случае нельзя. Результаты исследования объясняют экспериментально обнаруженный эффект резкого сокращения расхода масла в дизелях при переводе их на водотопливную эмульсию.


9.
Определение расхода газа через канал плазмотрона по перепаду давления

В. А. Достовалов, Б. А. Урюков*
Дальневосточный государственный технический университет, Владивосток
*Институт проблем материаловедения НАН Украины, Киев
Страницы: 595-601

Аннотация >>
Предложен метод расчета расхода газа в плазмотроне по перепаду давления на длине канала в тех случаях, когда его нельзя определить иным способом, например, в плазмотроне со всасыванием атмосферного воздуха. Результаты расчета параметров потока в канале плазмотрона для ламинарного и турбулентного режимов течения аппроксимированы простыми формулами. Показано слабое влияние излучения на расход. Предложена методика оценки точки перехода от ламинарного режима к турбулентному при наличии электрической дуги, и получено выражение для критического числа Рейнольдса.


10.
О конференциях по газовым и химических лазерам высокой мощности

А. С. Борейшо
Балтийский государственный технический университет, Санкт-Петербург
Страницы: 603-604

Аннотация >>
Совместные международные симпозиумы "Газовые и химические лазеры" и "Лазеры высокой мощности" являются одним из регулярно организуемых под эгидой Международного сообщества инженеров-оптиков и Европейского оптического общества научных форумов. Симпозиумы проводятся каждые два года в крупных европейских городах (Эдинбург-1996, С.-Петербург-1998, Флоренция-2000). В трудах последнего симпозиума представленные материалы были опубликованы в кратком виде (число участников конференции было необычно большим). Авторы благодарят редколлегию журнала за предоставленную возможность достаточно подробно изложить свои взгляды на современные проблемы физической газовой динамики для лазерных систем.


11.
Системы восстановления давления мощных газовых и химических лазеров

А. С. Борейшо, И. А. Киселев, А. Е. Орлов, А. В. Савин, В. П. Шалимов, В. М. Мальков*, В. М. Хайлов**
Балтийский государственный технический университет, Санкт-Петербург
*Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
**Центральный институт авиационного моторостроения, Москва
Страницы: 605-623

Аннотация >>
Обсуждаются различные концепции и схемные решения системы восстановления давления (СВД) применительно к конкретным техническим задачам. Рассмотрены основные особенности работы диффузора, эжектора и парогазогенератора. Проанализированы конкретные варианты компоновочных схем СВД на базе авиационных газотурбинных двигателей с HF(DF)- и COIL-лазерами, выделены работоспособные варианты. Результаты анализа подтверждают реальную возможность создания СВД для высокомощных газовых и химических лазеров с применением современных технологий. Рассмотрены вопросы шумоглушения для стационарного и мобильного вариантов СВД.


12.
О выборе рабочих параметров системы восстановления давления для сверхзвуковых химических лазеров

В. М. Мальков, А. С. Борейшо*, А. В. Савин*, И. А. Киселев*, А. Е. Орлов*
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
*Балтийский государственный технический университет, Санкт-Петербург
Страницы: 625-637

Аннотация >>
Рассматриваются вопросы рационального выбора рабочих параметров сверхзвукового диффузора (СД) и эжектора (ЭЖ), используемых в системах восстановления давления непрерывных химических лазеров. Проанализировано условие согласования параметров СД и ЭЖ при объединении их в единую систему. Приведенные данные в основном относятся к случаю HF(DF)- непрерывных химических лазеров.


13.
Вычислительное моделирование газодинамических процессов в системах восстановления давления сверхзвуковых химических лазеров

А. С. Борейшо, А. В. Савин, В. М. Мальков*, А. А. Игнатьев**, А. В. Федотов**
Балтийский государственный технический университет, Санкт-Петербург
*Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
**Институт высокопроизводительных вычислений и баз данных, Санкт-Петербург
Страницы: 639-646

Аннотация >>
На основе технологии вычислительного моделирования с использованием нестационарных трехмерных уравнений Навье – Стокса исследованы стартовые процессы и установившееся течение в диффузоре лабораторного HF/DF-лазера. Анализ картины течения показывает, что поток в сверхзвуковом диффузоре HF/DF-лазера склонен к образованию компактной ударно-волновой структуры, сопровождаемой интенсивным трехмерным отрывом. Это необходимо учитывать при выборе его длины величины геометрического поджатия и способа деления диффузора на секции. Параметрический вычислительный эксперимент на основе нестационарных двумерных уравнений Навье – Стокса дал возможность обоснованно выбрать длину камеры смешения эжектора путем оптимизации давления запуска и нагрузочной характеристики. Проведен анализ физико-химических и газодинамических процессов в сопловом блоке COIL и в полости резонатора. Определены газодинамические и кинетические параметры лазерной среды на входе в диффузор. Профили давления и температуры показывают существенное влияние тепловыделения на газодинамические параметры.


14.
Методика испытания систем восстановления давления для HF/DF-лазеров

А. С. Борейшо, А. Ф. Леонов, И. А. Киселев, А. Е. Орлов, А. В. Савин, В. М. Мальков*
Балтийский государственный технический университет, Санкт-Петербург
*Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 647-656

Аннотация >>
Обсуждается методика испытания системы восстановления давления (СВД) для HF/DF-НХЛ без использования лазера. Предлагается способ физического моделирования потока HF/DF-НХЛ с помощью генератора модельного газа (ГМГ). Представлены некоторые схемные и конструктивные решения, а также краткое техническое описание подобной системы. Результаты испытаний СВД с ГМГ сопоставлены с результатами натурных испытаний СВД совместно с DF-НХЛ.


15.
Гидродинамика в CO2-лазерах с замкнутым циклом потока

А. И. Иванченко, А. М. Оришич, А. П. Голышев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 657-664

Аннотация >>
Гидродинамическим и термодинамическим расчетами показано, что при движении газа по замкнутому газодинамическому контуру СО2-лазера включение разряда должно сопровождаться дополнительными потерями давления. В то же время экспериментом установлено, что подвод тепла тлеющим разрядом может не приводить к повышению потерь давления. Визуализация течения показала, что в газоразрядном канале и в расположенном за ним диффузоре существуют стационарные вихри, вращающиеся в плоскости стенки канала. Влияние разряда на движение газа заключается в разбиении крупномасштабных вихрей на мелкие. Одной из причин стратификации анодного слоя является неоднородность потока, которая сокращается под действием тлеющего разряда. Предложен метод определения потерь давления и параметров вентилятора, основанный на сопоставлении температур торможения для изоэнтропических и неизоэнтропических процессов.