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

2002 год, номер 2

1.
Измерения поверхностного трения в несжимаемом турбулентном пограничном слое. 2. Благоприятный градиент давления

В.И. Корнилов, Ю.А. Литвиненко*
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
*Новосибирский государственный технический университет
Страницы: 167-180

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


2.
Экспериментальное исследование восприимчивости пограничного слоя скользящего крыла. 2. Неровности поверхности

В.Р. Гапоненко, А.В. Иванов, Ю.С. Качанов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 181-192

Аннотация >>
В первой части данной работы [1] были изложены результаты экспериментального исследования восприимчивости пограничного слоя скользящего крыла к локализованным вибрациям поверхности, позволившие, в частности, получить величины комплексных коэффициентов вибрационной восприимчивости течения как функций поперечного волнового числа для шести различных частот возмущения. В данной части работы проводится подробный анализ зависимостей всех полученных ранее характеристик возмущений от частоты. Путем экстраполяции экспериментальных данных на нулевую частоту получены количественные оценки характеристик восприимчивости пограничного слоя скользящего крыла к стационарным неоднородностям поверхности. Обосновывается правомерность такого подхода.


3.
Экспериментальное моделирование периодического вихреобразования при отрыве течения за уступом поверхности

А.В. Довгаль, А.М. Сорокин
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 193-200

Аннотация >>
В аэродинамической трубе исследовано возникновение периодических вихрей при отрыве ламинарного пограничного слоя за уступом поверхности плоской пластины. Вихреобразование смоделировано возбуждением течения источником гармонических возмущений, расположенным на участке присоединения оторвавшегося слоя. Измеренные амплитудно-фазовые характеристики колебаний на частоте схода вихрей сопоставлены с соответствующими характеристиками коротковолновых конвективных возмущений, нарастающих за точкой отрыва. Полученные экспериментальные данные подтверждают вывод, сделанный ранее на основании спектральных исследований вихревого движения, о том, что процесс зарождения вихрей и усиление волн неустойчивости оторвавшегося слоя сдвига могут быть в сущности разными явлениями.


4.
О динамике взаимодействующих вихрей

З. Ж . Жанабаев, С.Б. Тарасов, А.К. Иманбаева, Н.Е. Алмасбеков
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы
Страницы: 201-211

Аннотация >>
Экспериментально показано качественное различие динамики внутренних областей вихревых пар с односторонним и противоположным вращением их элементов. Определены характерные пространственные масштабы вихревых кластеров с двумя элементами и распределение скорости в них. Эксперименты проведены в струях воздуха с помощью термоанемометрической аппаратуры с блоком фиксирования фазы эволюции нестационарных вихревых структур. Показана возможность использования известных формул для дипольных и квадрупольных вихрей для описания распределения скорости.


5.
Образование системы продольных вихрей на наветренной стороне крыла при повышенной внешней турбулентности (краткое сообщение)

Г.М. Жаркова, Б.Ю. Занин, В.Н. Коврижина, Д.С. Сбоев, А.П. Брыляков
Институт теоретической и прикладной механики CO РАН, Новосибирск
Страницы: 213-215

Аннотация >>
С помощью жидкокристаллических покрытий выполнена визуализация течения на наветренной стороне прямоугольного крыла, установленного под большим углом атаки. Обнаружено, что повышение степени турбулентности потока приводит к появлению над поверхностью крыла стационарных продольных структур, количество которых зависит от режима обтекания.


6.
Численное моделирование сверхзвукового обтекания несущих конфигураций невязким газом

В.Ф. Волков, А.А. Желтоводов, М.С. Логинов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 215-232

Аннотация >>
Приводятся результаты численных расчетов пространственного сверхзвукового обтекания несущих элементов летательных аппаратов на основе уравнений Эйлера. Анализируется обтекание различных конфигураций: несущего корпуса типа ELAC 1 (M = 2,02; 4,04, -3°≤α≤10°); треугольного крыла с ромбовидным профилем (M = 4,05, α = 10,1°); крыла, аналогичного по форме СПС Ту-144 (M = 2,27, 1,3°≤α≤8.3°). Рассмотренные примеры охватывают режимы течения с дозвуковыми и сверхзвуковыми острыми и притупленными передними кромками. Демонстрируются возможности предсказания аэродинамических характеристик, распределения давления на поверхности, а также газодинамической структуры реализующихся течений. На основе сопоставления с экспериментальными данными и результатами расчетов с использованием уравнений Навье - Стокса анализируются и демонстрируются возможности алгоритма с выделением головного скачка и расчета сквозным методом. Обсуждаются вероятные причины расхождений между расчетными и экспериментальными данными.


7.
Некоторые возможности описания волнолетов с использованием степенных функций и многочленов

И.И. Мажуль
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 233-246

Аннотация >>
Рассматриваются волнолеты, построенные на основе течений за плоскими скачками уплотнения, поверхность сжатия которых описывается с помощью степенных функций и многочленов. Анализируются возможности такого задания поверхностей, и исследуется влияние параметров контура, определяющих форму поперечного сечения, на аэродинамическое качество и интегральные тепловые потоки при заданной температуре тела. Представлены результаты сопоставления оптимальных (по аэродинамическому качеству) конфигураций волнолетов при различных законах описания поверхностей.


8.
Истечение пара в вакуум от источника умеренной интенсивности в режиме короткого импульса

Н.Ю. Быков, Г.А. Лукьянов
Санкт-Петербургский государственный технический университет
Страницы: 247-257

Аннотация >>
Методом прямого моделирования Монте-Карло исследовано осесимметричное истечение одноатомного газа в вакуум от импульсного источника в режиме короткого импульса и диапазоне характерных чисел Кнудсена, при которых в поле течения реализуются переходный и свободномолекулярный режимы течения. В рассмотренной постановке задача является приближенной моделью лазерной абляции твердотельных мишеней в вакууме под действием коротких импульсов умеренной интенсивности. Рассмотрены стадии истечения и разлета соответственно при включенном и выключенном источнике. Основное внимание уделено исследованию структуры течения, пространственно-временной эволюции газодинамических параметров и закономерностей поступательной релаксации.


9.
Гетерогенные режущие устройства: Возможности глубокой перфорации

Д.С. Михатулин
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва
Страницы: 259-272

Аннотация >>
Продолжено исследование свойств газодинамического тракта сверхзвуковых гетерогенных установок с помощью математической модели, начатое в [1 - 4]. Проанализировано влияние давления продуктов сгорания p00  в форкамере газодинамической установки на кинетическую энергию частиц Wpw  , взаимодействующих с поверхностью дна глубокой каверны, образованной в преграде вследствие эрозионного разрушения. Найдены предельные значения давления p*00  , при превышении которых не происходит увеличение значения W*pw  для преграды, установленной на фиксированном расстоянии от среза сопла. Найдено критериальное соотношение, связывающее предельный поток кинетической энергии частиц с расстоянием от преграды до среза сопла и безразмерным параметром глубины каверны.


10.
Устойчивость растяженных пламен предварительно перемешанных смесей газов вблизи пределов их существования

С.С. Минаев, Р.В. Фурсенко, Ю. Чу*
Институт химической кинетики и горения СО РАН, Новосибирск
*Университет Тсинхуа, Пекин, Китай
Страницы: 273-287

Аннотация >>
Получено дисперсионное уравнение для скорости роста малых возмущений и рассмотрена одномерная устойчивость различных режимов горения растяженного пламени. В отличие от классической диффузионно-тепловой неустойчивости, которая наблюдается лишь при больших числах Льюиса, описываемый в работе новый тип неустойчивости может иметь место при числах Льюиса, как меньших, так и больших единицы. Показано, что пульсации пламени могут происходить лишь при умеренных значениях градиента скорости и отсутствуют при малых и больших значениях градиента скорости. Получена диаграмма области пульсационной неустойчивости. Аналитические результаты качественно хорошо согласуются с результатами численного моделирования [11] и позволяют объяснить экспериментальные данные [19], полученные в условиях микрогравитации.


11.
Общее представление двух классов точных решений уравнений Навье - Стокса для несжимаемой жидкости

А.Б. Рыскин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 289-299

Аннотация >>
Представлено новое семейство точных решений уравнений Навье — Стокса для несжимаемой жидкости. В его рамках могут быть рассмотрены задачи о течении жидкости над одной или между двумя бесконечными твердыми плоскостями, которые произвольно движутся и вращаются, оставаясь ортогональными по отношению к одному фиксированному направлению. В качестве частных случаев найденное семейство решений включает в себя два хорошо известных семейства точных решений уравнений Навье — Стокса: закрученные течения Кармана и плоские течения типа Хименца. Рассматриваются принципиально новые точные решения, принадлежащие найденному классу, которые описывают течение, возникающее при столкновении двух противонаправленных потоков между двумя бесконечными неподвижными твердыми плоскостями. Показано, что при определенных условиях могут сосуществовать три различных типа течений. Устойчивость найденных решений исследуется в рамках задачи Коши, когда возмущения, вносимые в поток, принадлежат тому же классу, что и исследуемое течение. Установлено, что из трех сосуществующих типов течений только одно является устойчивым в указанном смысле.


12.
Нестационарная свободная конвекция между длинными вертикальными параллельными пластинами с постоянным тепловым потоком на одной границе

М. Нарахари, С. Сринадх, В.М. Сундалджекар*
Университет С.В., факультет математики, Тирупати, Индия
*Общество Бриндаван, Тэйн, Индия
Страницы: 300-307

Аннотация >>
Исследуется свободная конвекция вязкой жидкости между двумя бесконечными вертикальными параллельными пластинами. Предполагается, что температура на одной из пластин равна Td, а на другой пластине тепловой поток постоянен. С помощью преобразования Лапласа найдены распределения скорости и температуры, которые показаны для малых значений времени t, поскольку рассматривается начальная стадия нестационарного процесса, соответствующая одномерному механизму теплопроводности.


13.
Учет зависимости оптических свойств полупрозрачных материалов от частоты излучения при фазовом переходе первого рода

Н.А. Рубцов, Н.А. Саввинова
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 309-314

Аннотация >>
Проведено численное исследование формирования температурных полей и радиационных потоков в процессе плавления и затвердевания полупрозрачной среды с учетом зависимости оптических свойств материала от частоты излучения. Рассмотрены две разные модели прямоугольных полос для коэффициента поглощения.


14.
К вопросу об измерении давления при быстро протекающих процессах

В.П. Замураев, А.Ф. Латыпов*
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск,
*Новосибирский государственный университет
Страницы: 315-324

Аннотация >>
Для измерения давления датчики обычно размещаются в торце узкого канала, примыкающего к тестируемому объему. В работе рассмотрен вопрос о соответствии измеряемого таким способом давления истинному давлению в объеме. Задача решается для коротких каналов в рамках уравнений Эйлера. Возмущение в тестируемом объеме создается посредством мгновенного локального подвода энергии. При решении применяется метод Маккормака в сочетании с сеточной процедурой, которая позволяет вводить в отдельных подобластях сетки, имеющие на порядок меньший шаг, и не порождает осцилляций и нефизических волн. Обнаружено существенное превышение осредненного давления у дна узкого канала над средним давлением в объеме, что связано с эффектом аномального аэродинамического нагрева. Дисперсия плотности и температуры газа в тестируемом объеме весьма значительна в течение длительного времени. Результаты исследования ставят под сомнение возможность использования только одного давления, измеряемого с помощью датчика в узком канале, для определения параметров потока в импульсных трубах и в проточных агрегатах с быстро протекающими процессами.


15.
Численное моделирование характеристик открытой сильноточной дуги

В.М. Лелёвкин, В.Ф. Семенов
Кыргызско-Российский Славянский университет, Бишкек
Страницы: 325-331

Аннотация >>
На основе уравнений магнитной газовой динамики проведен расчет характеристик открытой сильноточной дуги в аргоне атмосферного давления в зависимости от межэлектродного расстояния, силы тока и геометрии электродов. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с экспериментом.