Главная – Журналы – Теплофизика и аэромеханика 2002 номер 4

Поиск по журналу

Теплофизика и аэромеханика

2002 год, номер 4

1. Структура течения и теплообмен при обтекании единичной сферической каверны. Состояние вопроса и проблемы (обзор) В.И. Терехов, С.В. Калинина Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск Страницы: 497-520 Аннотация >> Представлен обзор результатов экспериментальных и численных исследований обтекания и теплообмена единичной сферической каверны. Обсуждены основные структурные составляющие картины обтекания сферических каверн; большое внимание уделено механизму образования смерче-образного вихря при отрывном обтекании. На основе совместного рассмотрения данных по обтеканию и теплообмену сформулированы проблемы, существующие по указанной тематике к настоящему времени.

2. Физическое и численное моделирование вихревого теплообмена при турбулентном обтекании сферической лунки на плоскости П.А. Баранов, С.А. Исаев, А.И. Леонтьев*, А.В. Митяков**, В.Ю. Митяков**, С.З. Сапожников** "Академия гражданской авиации, С.-Петербург *Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана **Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" Страницы: 521-532 Аннотация >> Дан ретроспективный анализ работ по численному моделированию вихревого течения и теплообмена в окрестности лунки на плоской стенке. Для турбулентного режима усовершенствован подход с использованием многоблочных перекрывающихся расчетных сеток и зональной k ( ω-модели Ментера. Верификация рассматриваемого подхода выполнена при сопоставлении результатов физических и численных экспериментов для вихревого теплообмена при обтекании неглубокой уединенной сферической лунки на плоскости.

3. О моделировании противоградиентного переноса тепла в термически устойчиво стратифицированном турбулентном течении за решеткой А.Ф. Курбацкий, Л.И. Курбацкая* "Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск *Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск" Страницы: 533-541 Аннотация >> Для описания противоградиентного переноса активной примеси (тепла) в бессдвиговом термически сильно устойчиво стратифицированном течении за турбулизирующей решеткой использованы как полностью дифференциальная модель уравнений переноса для моментов первого и второго порядка, так и полностью явная анизотропная алгебраическая модель градиентной диффузии для активной примеси. Результаты компьютерного моделирования показывают, что при слабой стратификации обе модели дают распределение вертикального потока тепла в хорошем согласии с данными измерений. При сильно устойчивой стратификации эффект противоградиентного переноса тепла описывается только моделью дифференциального уравнения переноса для вектора турбулентного потока активной примеси. В этом случае результаты численного моделирования качественно согласуются с данными измерений.

4. К расчету аэродинамических характеристик решетки тонких лопастей осевого вентилятора Е.А. Батяев Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск Страницы: 543-550 Аннотация >> Разработан численный метод определения потерь давления при обтекании решетки тонких лопастей, обусловленных отрывом потока с их передних кромок. Показано, что эти потери определяют основное изменение аэродинамических характеристик решетки тонких лопастей при отрывном ее обтекании. При этом потери, связанные с влиянием вязкости реального потока, могут быть найдены с помощью известных полуэмпирических зависимостей. Приведены соответствующие тестовые примеры расчета.

5. Гетерогенные режущие устройства: критерии газодинамического подобия Д.С. Михатулин Объединенный институт высоких температур РАН, Москва Страницы: 551-559 Аннотация >> Продолжено исследование свойств газодинамического тракта сверхзвуковых гетерогенных установок с использованием математической модели, начатое в предыдущих работах. Анализ проводится с помощью критериев безразмерных длин разгона и торможения частиц. Вводится новая критериальная зависимость ( отношение этих длин, что позволяет оценивать влияние длины сопла и глубины реза, а также давлений (плотностей) газа в форкамере установки и за ударной волной на предельное значение потока кинетической энергии частиц к обрабатываемой поверхности без расчетов их разгона (торможения). Таким образом, сами частицы исключаются из анализа.

6. Моделирование процесса инициирования пленочного режима кипения С.А. Жуков, Л.А. Жукова, С.Ю. Афанасьев Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Московская обл. Страницы: 561-583 Аннотация >> Задача об инициировании перехода из пузырькового режима кипения в пленочный рассмотрена в двух постановках: стационарной и динамической. Анализ стационарной задачи позволил определить взаимосвязь между величиной тепловой нагрузки и критическим размером пленочного домена. Исследование динамики развития кризиса кипения показало, что при локальном ухудшении теплоотдачи также существует критический размер пленочного домена, определяющийся тепловой нагрузкой и длительностью инициирующего воздействия, в то время как при местном повышении температуры критические условия определяются только амплитудой температурного возмущения и тепловой мощностью.

7. Численное моделирование топочных процессов при горении высокозольного экибастузского угля А.С. Аскарова, С.А. Болегенова , И.В. Локтионова, Е.И. Лаврищева Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы Страницы: 585-596 Аннотация >> На основе трехмерных уравнений конвективного тепломассопереноса проведено численное моделирование процессов горения высокозольного пылеугольного топлива в областях реальной геометрии (топочная камера ПК-39 Аксуйской ГРЭС). Даны распределения температуры и концентраций NOx по высоте топочной камеры. Приведено сравнение результатов расчета и экспериментальных данных, полученных на ГРЭС. Анализ показывает, что результаты моделирования и эксперимента находятся в хорошем соответствии, а распределение окислов азота по длине факела и уровень их выброса в атмосферу близки к промышленным.

8. Электродуговые генераторы пароводяной плазмы. Ч. 1 Б.И. Михайлов Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск Страницы: 597-612 Аннотация >> Статья носит обобщающий характер и подводит некоторый итог циклу исследований, посвященных разработке дуговых генераторов пароводяной плазмы. Дан критический анализ различных конструкций плазмотронов, предназначенных для получения пароводяной плазмы, и их возможностей. Основной упор делается на плазмотроны, в которых пространственная стабилизация электрической дуги осуществляется с помощью парового вихря. Подробно обсуждаются условия работы этих плазмотронов и предлагаются пути их реализации.

9. Экспериментальные исследования теплового поля полых катодов вакуумных плазмотронов М.В. Чередниченко, Б.И. Юдин, А.В. Грамолин, С.А. Кузин Новосибирский государственный технический университет Страницы: 613-622 Аннотация >> Рассмотрены результаты экспериментальных исследований температурных полей и джоулева нагрева в полых катодах вакуумных плазмотронов. С использованием решения двухмерной обратной тепловой задачи получены характеристики тепловых полей на внутренней поверхности полого катода. Показано, что джоулев нагрев катодов можно не учитывать при толщине катодов δ > 2·10-3 м и токах разряда (I/d1) < 104 А/м. Установлена роль процессов переизлучения и давления плазмы в полости катода при формировании градиента параметров по длине катода.

10. Взаимосвязь эрозионных процессов с аэродинамикой закрученного потока в цилиндрическом электроде плазмотрона А.С. Аньшаков, А.Н. Быков*, А.Н. Тимошевский*, Э.К. Урбах "Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН *Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск" Страницы: 623-632 Аннотация >> Экспериментально исследованы аэродинамика потока в полости цилиндрического электрода дугового плазмотрона и его эрозия. Установлены особенности в поведении эрозии от тока дуги. Получены критериальные соотношения для обеспечения максимальной работоспособности электрода.

11. Экранирование электродов металлическими кластерами в плазме разряда Г.И. Змиевская, Т.В. Левченко*, Т.К. Соболева** "Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва *ВНИЦ ГеоСистем, Москва **Институт ядерного синтеза РНЦ “Курчатовский институт”, Москва" Страницы: 633-646 Аннотация >> Приводятся результаты численного моделирования экранирующего эффекта от заряженных пылевых частиц, формирующихся перед электродом в результате его распыления потоком плазмы. Решаются последовательно две задачи: расчет параметров плазмы дивертора термоядерного реактора и моделирование распределения зародышей конденсирующейся в виде капель жидкой фазы из паров материала электрода. Используется гидродинамический одномерный код TDF, позволяющий рассчитать параметры плазмы: температуру, плотность, потоки тепла и частиц вдоль потока плазмы, который направлен вдоль магнитных силовых линий, с учетом электронной теплопроводности, ионизации, перезарядки, возбуждения атомов и рекомбинации плазмы. Учтено наличие нейтрального компонента плазмы, появляющейся в результате рекомбинации плазмы на поверхности, и заряженных капель металла. Параметры плазмы, полученные в TDF, служат исходными данными для кинетического кода TAG, представляющего собой стохастическую модель неравновесной флуктуационной стадии конденсации паров металла, в течение которой формируется распределение зародышей жидкой фазы по размерам.