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

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Теплофизика и аэромеханика

2004 год, номер 3

1.
О нелинейной синусоидальной и варикозной неустойчивости в пограничном слое (об-зор)

Ю.А. Литвиненко1, В.Г. Чернорай1, В.В. Козлов1, Л.Л. Лефдаль2, Г.Р. Грек1, Х. Чун3
1Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск, Россия
2Чалмеровский технологический университет, Гетеборг, Швеция
3Пусанский национальный университет, Пусан, Южная Корея
Страницы: 339-364

Аннотация >>
Представлены результаты исследований синусоидальной и варикозной неустойчивости полосчатых структур на нелинейной стадии ламинарно-турбулентного процесса в сдвиговых течениях. Обсуждается поведение течения в процессе пространственной эволюции полосчатых структур с генерированным на них вторичным высокочастотным возмущением. Рассмотрены различные сценарии возникновения и развития когерентных вихревых структур, исследованных как в физическом, так и в численном экспериментах. Показаны особенности развития синусоидального и варикозного случаев разрушения продольной стационарной полосчатой структуры, такие как модуляция структуры в трансверсальном и продольном направлениях частотой вторичного возмущения, появление новых полосчатых структур вниз по потоку и возникновение и развитие локализованных по пространству нестационарных образований типа лямбда-структур в обоих случаях.


2.
Распределенная восприимчивость пограничного слоя к нестационарным вихревым возмущениям с нормальной к стенке завихренностью в присутствии неровностей поверхности

В.И. Бородулин, А.В. Иванов, Ю.С. Качанов, А.А. Феденкова
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 365-402

Аннотация >>
Исследована задача распределенного (по продольной координате) возбуждения трехмерных волн Толлмина – Шлихтинга (ТШ) слабыми нестационарными вихрями внешнего потока, распространяющимися вдоль границы ламинарного пограничного слоя, нарастающего над поверхностью пластины с двумерными неоднородностями малой амплитуды. Проведен теоретический анализ соответствующего механизма возбуждения и на его основе дано определение функций (коэффициентов) распределенной восприимчивости течения и разработан метод их экспериментального определения, основанный на аппроксимации экспериментальных распределений аналитическими решениями. В условиях контролируемых возмущений проведено количественное экспериментальное исследование распределенной восприимчивости пограничного слоя Блазиуса к нестационарным вихрям внешнего потока с вектором завихренности, нормальным к стенке, в присутствии периодических по продольной координате двумерных неровностей поверхности. Проведены подробные термоанемометрические исследования возмущений как в свободном потоке, так и пограничном слое; измерена форма неровности поверхности. С помощью метода точечного источника экспериментально изучены характеристики линейной трехмерной устойчивости исследуемого течения, необходимые для получения коэффициентов распределенной восприимчивости. Обнаружено, что вихри внешнего потока возбуждают в пограничном слое трехмерные волны ТШ посредством двух механизмов восприимчивости: на гладкой поверхности и при взаимодействии вихрей с неровностями поверхности. На основе разработанного подхода экспериментально определены величины амплитуд и фаз коэффициентов распределенной вихревой восприимчивости обоих указанных типов как функций поперечного волнового числа. Найдено, что течение наиболее восприимчиво к квазидвумерным вихревым возмущениям. В то же время обнаружено, что при выбранном продольном волновом числе неровности наиболее эффективно возбуждаются трехмерные волны ТШ, для которых реализуется резонанс волновых чисел. Показана принципиальная роль резонанса в порождении волн неустойчивости и его большая ширина в спектре поперечных волновых чисел.


3.
Возникновение и развитие предвестников на фронтах продольных структур в пограничном слое прямого крыла

В.Н. Горев, М.М. Катасонов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 403-415

Аннотация >>
В условиях модельного эксперимента в пограничном слое прямого крыла исследованы ха-рактеристики и особенности развития продольных вихревых структур, полученных методом вдува (отсоса). Исследования выполнены в дозвуковой малотурбулентной аэродинамической тру-бе с использованием термоанемометрического метода регистрации возмущении. Обнаружено, что при генерации контролируемых возмущении (продольных структур) в пограничном слое прямого крыла вблизи фронтов продольных возмущении возбуждаются высокочастотные волно-вые пакеты—предвестники. Исследована динамика развития волновых пакетов в зависимости от следующих характеристик: градиентов скорости на переднем и заднем фронтах продольного воз-мущения, способа его генерации (вдув/отсос). Проведена аналогия между предвестниками и паке-тами волн Толлмина—Шлихтинга.


4.
Влияние вязкоупругого покрытия на сопротивление трения плоской пластины в потоке воздуха

В.И. Корнилов1, А.М. Павлюченко2, А.В. Соболев1
1Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
2Сумской государственный университет им. Б. Хмельницкого, Украина
Страницы: 417-428

Аннотация >>
Обсуждаются результаты экспериментального исследования характеристик несжимаемого турбулентного пограничного слоя, формирующегося на плоской пластине в условиях воздействия вязкоупругого (податливого) покрытия, изготовленного из синтетического каучука. Показано, что при малых скоростях воздушного потока (U    10(15 м/с) исследованный образец вязкоупругого покрытия с заданными свойствами обеспечивает снижение поверхностного трения до 5 % и поэтому может рассматриваться в качестве пассивного способа управления свойствами турбулентного пограничного слоя в воздушном потоке.


5.
Гидродинамическая структура двухфазного течения в окрестности точек контакта элементов шаровых засыпок

А.П. Белоусов1, А.Р. Богомолов2, Д.М. Маркович1
Страницы: 429-440

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования гравитационного пленочного течения в модели кубической шаровой засыпки. Для регистрации полей скорости применен метод PIV (Particle Image Velocimetry) с использованием засыпки с прозрачными элементами в качестве составляющих оптической системы. Впервые измерены мгновенные и осредненные поля скорости в “мениске” в окрестности боковых точек контакта. Проведена классификация режимов течения, выделены режимы с образованием вихревой пары и струйным срывом потока.


6.
Измерение волновых характеристик неизотермической пленки жидкости емкостным методом

Е.А. Чиннов, А.Д. Назаров, О.А. Кабов, А.Ф. Серов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 441-447

Аннотация >>
Емкостным методом выполнено измерение волновых характеристик течения пленки воды по вертикальной пластине с нагревателем размером 150x150 мм. Воздействие плотности теплового потока на волновое течение пленки жидкости приводит к формированию струй и тонкой пленки между ними. В межструйной области амплитуда волн и частота пульсаций толщины уменьшаются. Трехмерные волны распространяются по гребням струй. Амплитуда волн определяется изменением толщины пленки жидкости под действием термокапилллярных сил. Относительная амплитуда практически не зависит от плотности теплового потока.


7.
Гетерогенные технологии: газодинамические проблемы

А.П. Алхимов1, С.В. Клинков1, В.Ф. Косарев1, Д.С. Михатулин2, Ю.В. Полежаев2
1Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
2Институт высоких температур РАН, Москва
Страницы: 449-461

Аннотация >>
Рассматриваются закономерности движения сверхзвуковых гетерогенных течений (газ + твердые частицы) и их взаимодействия с преградами, используемые для поиска эффективных средств управления технологическими процессами с применением этих течений (эрозионная резка, абразивная очистка, напыления и др.). Основное внимание уделено вопросам оптимального ускорения частиц размером 1(100 мкм в потоках газа с умеренной температурой торможения 300(800 K до скоростей 100(1000 м/с при низких объемных концентрациях (менее 10-3) в соплах Лаваля круглого и прямоугольного поперечных сечений.


8.
Экспериментальное исследование динамики развития зон горения водорода в сверхзвуковых нерасчетных струях

С.С. Воронцов, В.А. Забайкин, А.А. Мишунин, А.А. Смоголев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 463–471

Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование структуры зон горения водородного пламени в сверхзвуковой нерасчетной высокотемпературной воздушной струе. Подтверждена достоверность результатов, получаемых при регистрации излучения водородно-воздушного пламени в видимой области спектра в условиях проводимого эксперимента. С помощью высокоскоростной регистрирующей аппаратуры выяснена динамика развития зон горения на периферии пламени. Показана прямая связь зон горения факела с газодинамической структурой нерасчетной внешней воздушной струи. Определена скорость перемещения крупномасштабных зон горения и причины неустойчивости хвостовой части факела.


9.
Mоделирование плазменной подготовки угольной пыли к сжиганию

З. Янкоски1, Ф.К. Локвуд1, В.Е. Мессерле2, Е.И. Карпенко2, А.Б. Устименко3
1Факультет механики, Лондонский империал колледж, Великобритания
2Отраслевой центр плазменно-энергетических технологий РАО ЕЭС России, Гусиноозерск
3Институт проблем горения, Алматы, Казахстан
Страницы: 473-486

Аннотация >>
Проведено численное исследование процесса плазменной термохимической активации аэросмеси в камере с плазмотроном. Экспериментальные данные, необходимые для верификации используемых математических моделей, получены на оборудованной плазмотроном прямоточной горелке. В результате расчетов определены значения температур, скоростей газа и твердых частиц, а также концентрации газообразных компонентов по длине камеры с плазмотроном, получены профили температур, скоростей и концентраций газа и угольных частиц в объеме камеры. Численные результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.


10.
Численное исследование теплофизических характеристик процесса горения плазменно-подготовленного пылеугольного топлива

А.С. Аскарова, С.А. Болегенова, Е.И. Лаврищева, И.В. Локтионова
Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы
Страницы: 487-495

Аннотация >>
Проведено численное моделирование процессов конвективного тепломассопереноса в реальных топочных камерах при сжигании обычного топлива и топлива, прошедшего обработку в электродуговых плазмотронах, установленных на горелках. Полученные результаты представлены в виде полей температуры и концентраций основных компонентов. Проведено сравнение распределения основных параметров процесса горения для двух режимов работы топочных камер. Анализ полученных результатов говорит о положительном влиянии плазменной подготовки на основные кинетические и теплофизические характеристики процесса.


11.
К 90-летию со дня рождения академика Самсона Семеновича Кутателадзе

Редколлегия
Сибирское отделение РАН, Новосибирск
Страницы: 497-498

Аннотация >>
18 июня 2004 г. исполнилось 90 лет со дня рождения выдающегося ученого, академика Самсона Семеновича Кутателадзе. Он внес неоценимо большой вклад в развитие науки о тепломассопереносе.


12.
К 60-летию Виктора Ивановича Терехова

Редколлегия
Сибирское отделение РАН, Новосибирск
Страницы: 499-500

Аннотация >>
5 августа 2004 года исполнилось 60 лет Заслуженному деятелю науки РФ, доктору технических наук, профессору Виктору Ивановичу Терехову.