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 4

1.
К статистической теории процессов переноса наночастиц в газах и жидкостях (обзор)

В.Я. Рудяк, А.А. Белкин, С.Л. Краснолуцкий
Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет
Страницы: 525-544

Аннотация >>
Работа посвящена статистическому описанию процессов переноса наночастиц в газах и жидкостях. Показано, что перенос наночастиц в разреженных газах можно описывать на основе кинетических уравнений Больцмана, но используя специальный потенциал взаимодействия молекул несущего газа с частицей. Приводятся данные о зависимости коэффициента диффузии наночастиц от их размера и температуры несущей среды. Описаны механизмы релаксации наночастиц в плотных газах и в жидкостях. Показано, что основным механизмом релаксации наночастиц в жидкостях является их взаимодействие с микрофлуктуациями полей скоростей и плотности несущей среды. Впервые приводятся данные о силах взаимодействия, действующих на наночастицы в газах и жидкостях.


2.
Газодинамические аспекты проблемы загрязнения Международной космической станции. Часть 3. Исследование защитных устройств

В.Н. Ярыгин1, В.Г. Приходько1, И.В. Ярыгин1, Ю.И. Герасимов2, А.Н. Крылов2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
2РКК Энергия им. С.П. Королева, Королев
Страницы: 545-552

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных и численных исследований различных схем газодинамических защитных устройств, предназначенных для установки на двигатели ориентации космических аппаратов с целью уменьшения обратных потоков загрязняющих фракций.


3.
Исследование воздействия локализованного энергоподвода на взаимодействие продольного вихря с косым скачком уплотнения

А.А. Желтоводов, Е.А. Пимонов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
Страницы: 553-574

Аннотация >>
Приводятся результаты численных исследований взаимодействия продольного вихря с косым скачком уплотнения с углом отклонения потока b = 23,3° при числах Маха M¥ = 3 и 5, выполненных на основе трехмерных нестационарных уравнений Эйлера. Анализируется влияние локализованного стационарного и импульсно-периодического энергоподвода на оси вихря на процесс его разрушения (взрыва) в окрестности скачка. Рассматриваются особенности формирования свободной рециркуляционной зоны в условиях сверх- и дозвуковых значений скорости на оси вихря при энергоподводе и без него. Проводится сравнение и обобщение расчетных и экспериментальных данных для угла отклонения скачка, охватывающего область разрушения вихря, и отрывных скачков в условиях пристенных турбулентных течений. Демонстрируется возможность использования приближенной теоретической модели для определения угла отклонения отрывного скачка применительно к формирующемуся в условиях взрыва вихря.


4.
Управление трансформацией L-структуры в турбулентное пятно с помощью риблет

В.Г. Чернорай2, Ю.А. Литвиненко1, В.В. Козлов1, Л. Лефдаль2, Г.Р. Грек1, Х.Х. Чун3
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
2Чалмеровский технологический университет, Гетеборг, Швеция
3Пусанский национальный университет, Южная Корея
Страницы: 575-585

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментальных исследований по трансформации уединенной L-структуры в турбулентное пятно и управлению этим процессом с помощью оребрения (риблеты) обтекаемой поверхности в пограничном слое плоской пластины. Установлено стабилизирующее влияние риблет на процесс преобразования L-структуры в турбулентное пятно. Показано, что L-структура на гладкой поверхности растягивается в продольном направлении и трансформируется в шпильковый вихрь, который далее вниз по потоку трансформируется в турбулентное пятно. Обнаружено, что интенсивность L-структуры на риблетах сначала нарастает, а затем вниз по потоку затухает и становится более чем в два раза меньшей, чем при ее развитии на гладкой поверхности. В конечном итоге, L-структура затухает на риблетах, не приводя к образованию турбулентного пятна.


5.
Комплексный анализ моделей турбулентности, алгоритмов и сеточных структур при расчете циркуляционного течения в каверне с помощью пакетов программ VP2/3 и FLUENT. Часть 1. Влияние схемных факторов

С.А. Исаев1, П.А. Баранов1, Н.А. Кудрявцев1, Д.А. Лысенко1, А.Е. Усачов2
1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
2ГНЦ ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, Москва
Страницы: 587-608

Аннотация >>
На основе решения известной тестовой задачи о циркуляционном течении вязкой несжимаемой жидкости в квадратной каверне с подвижной границей проводится совместное тестирование специализированного (VP2/3) и универсального (FLUENT) пакетов прикладных программ гидродинамического и теплофизического профиля. Осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье – Стокса решаются с помощью неявных факторизованных расчетных процедур. Дается анализ влияния на точность численных прогнозов типа сетки и схемных факторов.


6.
Решение уравнения вихревого движения вязкого газа в цилиндре дВС в аналитическом виде

О.Г. Куделин, О.Н. Лебедев
Новосибирская государственная академия водного транспорта
Страницы: 609–614

Аннотация >>
Найдено аналитическое решение краевой задачи вихревого движения вязкого газа в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с плоской геометрией поршня на такте сжатия. Для угловой компоненты скорости в цилиндрической системе координат с уточняющим полиномом определяется аналитическое решение, которое после подстановки в модельное уравнение, начальное и ряд граничных условий сводится к системе нелинейных алгебраических уравнений. В силу единственности решения исследуемой краевой задачи по полученным значениям констант уточняющего полинома находится угловая компонента скорости в данной точке внутрицилиндрового пространства. Полученное решение сопоставляется с экспериментальными данными.


7.
Несжимаемое течение в короткой вихревой камере с гиперболическими стенками

В.В. Сорокин
Объединенный институт энергетических и ядерных исследований Национальной академии наук Беларуси, Минск
Страницы: 615–622

Аннотация >>
Предложен метод расчета течения несжимаемой жидкости в короткой вихревой камере с гиперболическими торцевыми стенками. Результаты расчета удовлетворительно совпадают с экспериментальными данными. Сравниваются свойства течений в камерах с гиперболическими и плоскими стенками. Установлено, что в камере с гиперболическими стенками влияние трения на течение выражено сильнее, чем в камере с плоскими стенками.


8.
Численное исследование процесса принудительного воздухообмена в помещении

И.В. Костоломов, А.Г. Кутушев
Тюменская государственная архитектурно-строительная академия
Страницы: 623–635

Аннотация >>
Представлены результаты математического моделирования аэродинамических тепловых процессов в помещениях для ряда схем подвода и отвода воздуха. Рассмотрены модельные помещения в форме куба, внутри которых имеются или отсутствуют препятствия и источники тепла. Для описания термо- и аэродинамических процессов использованы уравнения стационарного трехмерного изотермического или неизотермического движения газа, соответствующие k-ε-модели турбулентности. Выявлены критерии подобия процессов тепловоздухообмена. На их основе выполнено детальное численное исследование влияния определяющих параметров задачи на локальные и усредненные характеристики полей скорости и температуры.


9.
Влияние дисперсности газовой фазы на характеристики опускного пузырькового течения

О.Н. Кашинский, В.В. Рандин, П.Д. Лобанов, Г.В. Богословцев
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 637-543

Аннотация >>
В работе приводятся результаты исследования опускного спутного пузырькового течения в вертикальной трубе внутренним диаметром 20 мм. Формирование двухфазного потока производилось с использованием специального смесителя, позволявшего изменять размер пузырьков газа. С помощью электрохимического метода измерены локальное газосодержание, скорость жидкой фазы и ее пульсации. Отмечен эффект значительного подавления турбулентных пульсаций скорости жидкости в двухфазном течении по сравнению с однофазным. Показано существенное влияние дисперсного состава газовой фазы на средние и пульсационные характеристики течения.


10.
Нагнетание газа в пористый резервуар, насыщенный газом и водой

В.Ш. Шагапов1, Н.Г. Мусакаев2, М.К. Хасанов1
1Стерлитамакская государственная педагогическая академия
2Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
Страницы: 645-656

Аннотация >>
Численно исследуется процесс образования газогидрата в природном пласте, насыщенном газом и водой, в результате нагнетания газа. Построены автомодельные решения плоскоодномерной задачи, описывающие распределения основных параметров в пласте. Установлено, что в зависимости от параметров нагнетаемого газа образование газогидрата может происходить как на фронтальной поверхности, так и в протяженной области.


11.
Численное исследование гидрофизических процессов при сопряжении различных неизотермических моделей фильтрации двухфазной жидкости

О.Б. Бочаров1, И.Г. Телегин2
1Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск
2Институт водных и экологических проблем СО РАН, Новосибирск
Страницы: 657-667

Аннотация >>
В работе численно исследуется задача сопряжения неизотермических моделей Маскета – Леверетта и Баклея – Леверетта. Рассматривается одномерный вариант задачи вытеснения при заданном суммарном расходе фаз жидкости. Исследуются структура решения и гидродинамические характеристики этой задачи при вариации параметров процесса.


12.
Исследование фазовых равновесий и оценка термодинамических свойств расплавов в бинарных боратных системах

А.Б. Мешалкин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 669-684

Аннотация >>
Работа посвящена исследованию фазовых превращений в двойных боратных системах вибрационным методом фазового анализа и расчету термодинамических свойств расплавов. Проведены измерения в системах: Li2O–B2O3, Na2O–B2O3, K2O–B2O3, Rb2O–B2O3, Cs2O–B2O3, и BaO–B2O3. Уточнены температуры и тип плавления соединений данных систем. Показано, что состав кристаллизующихся фаз и соединений в этих системах зависит от термической предыстории образцов. Для всех систем проведена оценка вязкости расплавов, для бинарных систем в приближении субрегулярного раствора рассчитаны термические свойства расплавов и энтальпии плавления конгруэнтно плавящихся соединений. Показано, что для этих систем существует корреляция между степенью диссоциации соединения в точке плавления и переохлаждением расплава соединения до начала спонтанной кристаллизации. Предложена модель, объясняющая эту корреляцию.


13.
Исследование термохимических катодов в дуговых плазмотронах

А.С. Аньшаков, Э.К. Урбах, А.Э. Урбах, В.А. Фалеев
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 685-691

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментальных исследований термохимических катодов, изготовленных на основе гафния и циркония. Данные по тепловым потокам в электрод и его эрозии в зависимости от силы тока дуги позволили оценить ресурс работы гафниевого катода в кислородсодержащих средах. Предложена и реализована схема катода с четырьмя термоэмиссионными вставками из гафния, для существенного увеличения длительности его работы по сравнению с одиночной вставкой.


14.
Экспериментальное исследование энергетических характеристик двухъярусного ротора Савониуса

Д.Н. Горелов
Омский филиал Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН
Страницы: 693-696

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования двухъярусного ротора Савониуса с оптимальным соотношением геометрических характеристик в гидроканале в условиях практического отсутствия влияния границ потока. Установлено, что полезная мощность вырабатывается ротором в диапазоне изменения числа быстроходности от нуля до единицы, а максимальное значение коэффициента использования энергии потока достигает 20 %.