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

2005 год, номер 1

1.
Сверхзвуковое обтекание осесимметричных тел при горении в передних и донных зонах отрыва

А.И. Зубков1, А.Ф. Гаранин2, В.Ф. Сафронов3, Л.Д. Сухановская1, П.К. Третьяков2
1Институт механики МГУ, Москва
2Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
3ГУП ФНПЦ "Прибор", Москва
Страницы: 1-12

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований аэродинамических характеристик осесимметричных тел при внешнем подводе массы и горении. Изучена газодинамическая структура обтекания тел с передней и донной отрывными зонами при их различных геометрических конфигурациях. Исследовано влияние параметров внешнего течения, подвода инертной и химически активной массы, физико-химических характеристик топлива, волновых воздействий и т.п. на сверхзвуковое обтекание. Предложены обобщающие зависимости для нахождения головного и донного сопротивлений, учитывающие особенности воздействия подвода массы и горения на сверхзвуковое обтекание.


2.
Некоторые особенности турбулентного течения на теле вращения в присутствии устройств разрушения вихрей

В.Г. Горшков1, В.И. Корнилов2
1Новосибирский государственный университет
2Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 13-26

Аннотация >>
Экспериментально исследовано влияние устройств разрушения вихрей (УРВ) на характеристики турбулентного пограничного слоя, формирующегося на осесимметричном теле вращения при номинально безградиентном его обтекании несжимаемым потоком. Показано, что характеристики исходного течения (без УРВ) не противоречат известным физическим представлениям о свойствах турбулентного пограничного слоя, формирующегося на теле с поперечной кривизной. Использование тандемной схемы размещения УРВ в пограничном слое, состоящей из двух плоских кольцевых элементов, длина которых не превышает 75 % толщины пограничного слоя, позволяет уменьшить сопротивление трения позади таких устройств не менее чем на 15(20 % по сравнению с исходной конфигурацией. Установлено, что увеличение хорды кольцевых элементов приводит к ослаблению эффективности используемых устройств.


3.
Численное моделирование нестационарного теплообмена при турбулентном обтекании кругового цилиндра. Часть 1. Методическое исследование

С.А. Исаев1, П.А. Баранов1, Н.А. Кудрявцев1, Ю.В. Жукова2
1Академия гражданской авиации, Санкт-Петербург
2Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова, Минск
Страницы: 27-39

Аннотация >>
Вихревая динамика и конвективный теплообмен при турбулентном нестационарном обтекании нагретого цилиндра в неограниченном потоке и в плоскопараллельном канале при фиксированном числе Рейнольдса 4,5.104 рассчитывается на основе решения двумерных уравнений Рейнольдса и энергии с помощью многоблочного факторизованного алгоритма с использованием пересекающихся прямоугольных и цилиндрических сеток, реализованного в пакете VP2/3. На основе сравнительного анализа численных прогнозов с данными измерений давления и тепловых потоков, а также с расчетными результатами, полученными на основе пакета FLUENT, верифицируется модель переноса сдвиговых напряжений Ментера. Дается оценка влияния нестационарности течения на увеличение интегральных силовых и тепловых нагрузок на цилиндр.


4.
Численное исследование воздействия поверхностного теплового пятна на структуру атмосферного пограничного слоя

А.Ф. Курбацкий
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 41-60

Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования эффекта острова тепла (теплового пятна) на структуру атмосферного пограничного слоя (АПС). Для вычисления турбулентных потоков импульса и тепла использованы полностью явные алгебраические модели, полученные с помощью символьной алгебры из уравнений переноса для потоков импульса и тепла в приближении слабо равновесной турбулентности. Для замыкания алгебраических выражений для потоков привлекается трехпараметрическая E - –(2)-модель термически стратифицированной турбулентности. Выполненный двумерный вычислительный тест 24-часовой эволюции АПС показывает, что мезомасштабная модель турбулентности третьего уровня замыкания способна воспроизвести наиболее важные структурные особенности АПС над подстилающей поверхностью с островом тепла, включая те из них, которые недоступны для k - -модели турбулентности. Полученные результаты согласуются с данными измерений и численными результатами других авторов.


5.
Газодинамическая структура начального участка плоской перерасширенной затопленной струи

В.И. Запрягаев, А.В. Локотко, А.А. Павлов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 61-76

Аннотация >>
Экспериментально изучена газодинамическая структура начального участка плоской (с отношением сторон 3,5), сверхзвуковой (М = 4), перерасширенной (n = 0,65) затопленной струи воздуха, истекающей из профилированного сопла. Результаты пневмометрических и оптических – с применением шлирен метода и метода лазерного ножа – исследований позволили построить схему ударно-волновой структуры струи.


6.
Экспериментальное исследование аэродинамики и теплопередачи в щелевом дисковом теплообменнике

В.В. Кузнецов, О.В. Витовский, И.В. Ситникова
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 77-83

Аннотация >>
Экспериментально исследована гидродинамика и теплообмен при течении газа в каналах теплообменника-реактора, образованных близко расположенными теплопроводящими дисками. Реализована последовательная смена радиального течения воздуха от центра щелевого канала к его периферии и от периферии к центру в следующем канале. Измерения проведены в широком диапазоне чисел Рейнольдса для размеров щели от 0,25 до 1,5 мм.


7.
Теплоперенос в трехслойной конструкции с высокотеплопроводной вставкой при циклическом изменении температуры внешней среды

А.Я. Кузин, А.Н. Хуторной, Т.А. Мирошниченко, С.В. Хон
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Страницы: 85-94

Аннотация >>
Предложена численная технология расчета теплового состояния трехслойного наружного ограждения с поперечным несквозным включением (коннектором). Определены зоны теплового влияния стального коннектора для различных утеплителей. Показано влияние цикличности температуры внешней среды на характеристики теплообмена.


8.
Влияние граничных условий на нестационарный радиационно-кондуктивный теплообмен в слое полупрозрачной среды

Н.А. Рубцов, С.Д. Слепцов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 95-103

Аннотация >>
Проведено численное моделирование нагрева полупрозрачной серой среды с прозрачными и непрозрачными границами, находящимися под влиянием внешних, конвективных и радиационных потоков. Выявлены оптимальные значения конвективного и радиационного параметров для равномерного прогрева полупрозрачного образца.


9.
Особенности теплообмена и кризисных явлений в стекающих пленках криогенной жидкости

А.М. Мацех, А.Н. Павленко
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 105-119

Аннотация >>
Приведены измерения критической плотности теплового потока и теплоотдачи при течении интенсивно испаряющихся и кипящих пленок жидкого азота, стекающих по вертикальным равномерно обогреваемым поверхностям, а также результаты высокоскоростной визуализации процесса. Исследования проводились на обогреваемых поверхностях шириной 67 мм и длиной 20, 42, 64 мм вдоль течения пленки в диапазоне входного числа Рейнольдса 100 – 1500. Показано, что в зависимости от длины обогреваемой поверхности наблюдаются различные сценарии развития кризисных явлений. Прямые экспериментальные измерения и визуализация течения показали наличие ранее не исследованного режима развития кризиса осушения теплоотдающей поверхности, характеризующегося вытеснением пузырькового кипения с обогреваемой поверхности вверх по потоку фронтом смены режимов теплоотдачи и развивающегося в определенных диапазонах режимных параметров течения и длины обогреваемой поверхности. При достижении критической плотности теплового потока в нижней части течения из-за слияния стационарных сухих пятен формируется неустойчивое температурное возмущение, распространяющееся в дальнейшем на всю поверхность теплоотдачи и приводящее к ее осушению. При этом критический тепловой поток перестает описываться известными расчетными зависимостями и характеризуется существенно меньшими относительно расчетных значениями. С помощью высокоскоростной визуализации процесса формирования и распространения фронта осушения теплоотдающей поверхности были выявлены особенности теплообмена на границе сухих пятен, определены их критические размеры, а также сложная двумерная структура переходной зоны распространения температурного возмущения, учет которой требуется для наиболее точного моделирования критического теплового потока в пленках, стекающих по достаточно протяженным поверхностям.


10.
Экспериментальное исследование теплоемкости водных растворов бромида лития в широком диапазоне температур и концентраций

В.А. Груздев, А.В. Серяков
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 121-129

Аннотация >>
Изобарная теплоемкость водных растворов бромида лития изучена экспериментально в интервале температур от 0 до 200 °С для 19 концентраций от 2 до 65 % масс. LiBr. Измерения проведены на автоматизированном изотермическом калориметре методом периодического нагрева. Погрешность полученных данных равна 0,25(0,30 % при температурах до 150 °С и 0,7(1,0 % при 200 °С. Рассчитаны таблицы плотности растворов бромида лития в том же диапазоне температур и концентраций на основе более полного массива экспериментальных данных.


11.
Температурные и межфазные изменения энтальпии трифторида гадолиния в твердом и жидком состояниях

К.М. Ляпунов, А.В. Багинский, С.В. Станкус
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 131-134

Аннотация >>
Методом смешения измерена энтальпия дистиллированного трифторида гадолиния GdF3 в интервале температур 394–1675 K твердого и жидкого состояний. Определены изменения энтальпии при структурном превращении (3,30,4 кДж/моль) и плавлении (54,20,4 кДж/моль), а также оценен высокотемпературный предел температуры Дебая D=520 K. Рассчитана теплоемкость GdF3 во всех фазах. Приведены первичные экспериментальные данные.


12.
Регенерация тепла в электродуговых паровихревых плазмотронах. Автоплазмотроны

Б.И. Михайлов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 135-148

Аннотация >>
Обсуждается возможность регенерации тепла в паровихревых электродуговых плазмотронах. Вводится понятие степени регенерации для этих устройств. Представлены полученные зависимости прироста коэффициента полезного действия от полноты регенерации тепла, теплового совершенства плазмотрона и энтальпии пара на входе в него. Рассмотрены различные схемы водопитания автоплазмотронов. Показано, что при генерировании высокоэнтальпийной плазмы следует использовать неполную регенерацию тепла. Приводятся экспериментальные результаты, полученные на разработанных автором автоплазмотронах. Статья является обобщением работ по данной проблеме.


13.
Одноступенчатый эжектор большой степени сжатия

А.В. Соболев1, В.И. Запрягаев1, В.М. Мальков2
1Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
2Балтийский государственный технический университет, С.-Петербург
Страницы: 149-158

Аннотация >>
Изучаются свойства критического эжектора с центральным соплом эжектирующего газа и сужающейся камерой смешения. Расчетом по одномерной теории показано влияние скорости эжектируемого газа на параметры эжектора при изобарическом процессе смешения в камере. Экспериментальный эжектор с соплом М =  4,5 и давлением эжектирующего газа в выходном сечении сопла p = 0,09 бар запускается при давлении, превышающем номинальное на 30 %. При замене расчетного сопла геометрически подобным соплом меньшего размера и повышении полного давления эжектирующего газа улучшается запуск эжектора, увеличивается коэффициент эжекции. В эксперименте на воздушном эжекторе получен коэффициент эжекции 0,15 при степени сжатия 10.


14.
Ветродвигатель с эффектом Магнуса. 2. Характеристики вращающегося цилиндра

Н.М. Бычков
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 159-175

Аннотация >>
Анализируются аэродинамические характеристики поперечно обтекаемых вращающихся цилиндров в условиях работы ветродвигателя с использованием эффекта Магнуса в зависимости от скорости вращения цилиндров, их удлинения, диаметра концевых шайб (дисков), числа Рейнольдса. Определены затраты мощности на вращение цилиндров и их концевых шайб. Полученные результаты необходимы для разработки метода расчета характеристик ветроколеса с вращающимися цилиндрами и оптимизации его параметров.


15.
К 80-летию Евгении Моисеевны Хабахпашевой

Редколлегия
Сибирское отделение РАН, Новосибирск
Страницы: 177-178

Аннотация >>
20 февраля 2005 года исполнилось 80 лет заслуженному деятелю науки России, доктору технических наук, профессору Евгении Моисеевне Хабахпашевой.