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

2010 год, номер 3

1.
Энергетические характеристики ротора Дарье (обзор)

Д. Н. Горелов
Омский филиал Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН, gorelov@ofim.oscsbras.ru
Ключевые слова: ротор Дарье, идеальное ветроколесо, экспериментальные исследования ротора Дарье
Страницы: 325-333

Аннотация >>
Дан обзор результатов экспериментальных исследований энергетических характеристик ротора Дарье с вертикальной осью вращения. Проведен анализ влияния основных геометрических параметров ротора на его энергетические характеристики. Показано, что ротор Дарье может иметь более высокий уровень энергетических характеристик, чем лучшие ветроколеса пропеллерного типа.


2.
Моделирование турбулентных пограничных слоев на теле вращения при наличии разрушителей крупных вихрей

В. И. Корнилов1, Е. А. Шквар2
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, : kornilov@itam.nsc.ru
2 Национальный авиационный университет, eush@hotbox.ru
Ключевые слова: Расчет, алгебраически-дифференциальная модель, турбулентный пограничный слой, тело вращения, устройства разрушения вихрей, эксперимент
Страницы: 335-348

Аннотация >>
Предложен подход к построению комбинированной алгебраически-дифференциальной модели турбулентной вязкости и выполнена соответствующая модификация метода расчета турбулентных пограничных слоев, формирующихся на теле вращения при его обтекании несжимаемым потоком. На основе широкого использования экспериментальных данных выполнено тестирование разработанных модельных представлений путем воспроизведения особенностей, присущих турбулентным пограничным слоям на теле вращения при наличии вблизи обтекаемой поверхности устройств разрушения крупных вихрей. В рамках разработанного подхода продемонстрирована возможность расчетным путем успешно моделировать характерные особенности эволюции определяющих локальных характеристик турбулентного течения в широком диапазоне изменения параметров указанных устройств.


3.
Структура потока за выступом в канале в условиях ламинарно-турбулентного перехода

О. А. Душина1, В. М. Молочников2, А. А. Паерелий3, Н. И. Михеев4, В. В. Леманов5
1 Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
2 Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН, vmolochnikov@mail.ru
3 Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
4 Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН
5 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Ключевые слова: ламинарно-турбулентный переход, интенсификация теплообмена, крупномасштабные вихревые структуры, PIV измерения, структура потока
Страницы: 349-361

Аннотация >>
С помощью техники PIV выполнены измерения мгновенных векторных полей скорости потока и завихренности за тонким поперечным выступом в канале на ламинарном, переходном и турбулентном режимах течения. Проведена статистическая обработка полученной информации, на основе которой получены поля осредненных значений продольной компоненты скорости потока и корреляций пульсаций скорости 〈uv′〉 и 〈uu′〉. Выявлены некоторые особенности развития структуры потока за выступом в условиях ламинарно-турбулентного перехода.


4.
Течение газа через кубическую упаковку шаров в ограниченном объеме

А. М. Липанов1, А. Н. Семакин2
1 Институт прикладной механики УрО РАН, arte-semaki@yandex.ru
2 Институт прикладной механики УрО РАН, arte-semaki@yandex.ru
Ключевые слова: вязкий газ, система уравнений гидромеханики, кубическая упаковка шаров
Страницы: 363-369

Аннотация >>
Рассмотрено течение вязкого газа через ограниченный объем, заполненный шарами. Кратко описаны постановка задачи и метод решения. Приведены интегральные характеристики и указан характер течения.


5.
Регулярные волны на вертикально стекающих ривулетах при разных углах смачивания

С. В. Алексеенко1, А. В. Бобылев2, В. В. Гузанов3, Д. М. Маркович4, С. М. Харламов5
1 Новосибирский государственный университет
2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, bobylev@itp.nsc.ru
3 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
4 Новосибирский государственный университет
5 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Ключевые слова: ривулет, краевой угол смачивания, регулярные волны, лазерно-индуцированная флуоресценция
Страницы: 371-384

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования регулярных волновых режимов для прямых ривулетов, стекающих по вертикальной плоскости. Полевые измерения локальной толщины ривулетов проведены с использованием метода лазерной индуцированной флюоресценции. Представлена информация о волновой структуре ривулетов в широком диапазоне частот регулярных волн для различных чисел Рейнольдса течения и значений краевого угла смачивания. Для всех исследованных волновых режимов наблюдалась нечувствительность поперечной ширины ривулетов и краевого угла к фазе проходящих волн. Вместе с тем обнаружено, что волновая структура ривулетов существенно отличается для случаев малого и большого значений краевого угла.


6.
Теплоперенос в ламинарно-волновых стекающих пленках жидкости

С. П. Актершев
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, sergey-aktershev@mail.ru
Ключевые слова: стекающая пленка жидкости, волны, теплоперенос
Страницы: 385-396

Аннотация >>
Численным методом исследуется теплоперенос в ламинарно-волновой пленке жидкости, стекающей по нагреваемой подложке. Для описания волнового течения пленки применена интегральная модель. Результаты расчетов демонстрируют влияние физических свойств жидкости и параметров волнового течения на интенсификацию теплопереноса стационарно бегущими волнами.


7.
Моделирование эволюции импульса разрежения при контакте холодной жидкости и насыщенного пара

С. И. Лежнин1, А. Л. Сорокин2
1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, lezhnin@itp.nsc.ru
2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Ключевые слова: насыщенный пар, интенсивная конденсация, волна разрежения
Страницы: 397-400

Аннотация >>
Исследован процесс распространения волны разрежения в насыщенном паре при его внезапном контакте с холодной жидкостью.


8.
Моделирование процесса разложения одиночной частицы газового гидрата в воде за фронтом ударной волны

С. Д. Слепцов1, В. Е. Донцов2
1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, sleptsov@itp.nsc.ru
2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Ключевые слова: фaзовый переход, ударная волна, газовый гидрат, метан
Страницы: 401-407

Аннотация >>
Предложена математическая модель разложения частицы газового гидрата сферической формы в воде за одномерной волной ступенчатого профиля (волна разрежения). Исследован вклад внешнего и внутреннего потока тепла в частице на процесс разложения гидрата. Исследовано влияние размера частицы газового гидрата, скачка давления и температуры в жидкости на процесс разложения газогидрата.


9.
Динамика кристаллизации модифицированной тугоплавкими нанопорошками металлической капли при соударении с подложкой

А. Н. Черепанов1, В. Н. Попов2, О. П. Солоненко3
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ancher@itam.nsc.ru
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ancher@itam.nsc.ru
3 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ancher@itam.nsc.ru
Ключевые слова: плазменное напыление, соударение капли с подложкой, кинетика кристаллизации, переохлаждение
Страницы: 409-417

Аннотация >>
Предложена математическая модель и выполнены численные исследования процессов неравновесной кристаллизации деформирующейся жидкой капли металла с модифицирующими тугоплавкими твердыми нановключениями при ее соударении с твердой подложкой. Рассматриваются условия, характерные при газотермическом, в том числе плазменном, нанесении покрытий. Проведен анализ формирования сплэтов в зависимости от концентрации тугоплавких наночастиц в объеме металлической капли, их размера и температуры подложки. Сделано сравнение характеристик сплэтов, рассчитанных по неравновесной и равновесной моделям кристаллизации при прочих равных условиях. Обсуждаются условия применимости моделей.


10.
Плотность и коэффициенты взаимной диффузии расплавов системы серебро−олово

Р. А. Хайрулин1, С. В. Станкус2, Р. Н. Абдуллаев3, Ю. А. Плевачук4, К. Ю. Шуняев5
1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, kra@itp.nsc.ru
2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, kra@itp.nsc.ru
3 Новосибирский государственный университет, kra@itp.nsc.ru
4 Львовский национальный университет им. Ивана Франко, kra@itp.nsc.ru
5 Институт металлургии УрО РАН, kra@itp.nsc.ru
Ключевые слова: плотность, диффузия, расплав, система серебро-олово, гамма-метод
Страницы: 419-424

Аннотация >>
Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-квантов исследованы температурные зависимости плотности жидких сплавов серебро-олово, содержащих 61,6 и 96,5 вес. % Sn (59,3 и 96,15 ат. % Sn), при температурах от линии ликвидуса до 950 K. Впервые непосредственно измерен скачок плотности при фазовом переходе твердое тело−жидкость для сплава эвтектического состава (96,5 вес. % Sn). Построены температурные и концентрационные зависимости термических свойств жидкой системы Ag−Sn. Изучена кинетика гомогенизации расплава со средним составом 61,6 вес. % Sn при температурах от 770 до 950 K. Из этих экспериментов определены коэффициенты взаимной диффузии.


11.
Электродуговые плазмохимические реакторы раздельного, совмещенного и раздельно-совмещенного типов

Б. И. Михайлов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, mikhailov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: электродуговой плазмотрон, плазмохимия, плазмохимический реактор, плазмообразующая среда, классификация, ресурс, мощность, тепловой КПД, реакционная зона, порошкообразная фракция, футеровка, сканирование, V-образная дуга, жидкометаллический электрод, техн
Страницы: 425-440

Аннотация >>
В различных областях науки и техники используется большое разнообразие электродуговых реакторов. В связи с этим назрела необходимость их систематизации. Представлена классификация большинства существующих видов электродуговых реакторов в зависимости от взаиморасположения зон плазмогенерации и реакционных зон. Можно выделить три вида реакторов: раздельного типа, совмещенного и раздельно-совмещенного. В зависимости от использованных конструкторских решений внутри каждого вида имеется некоторый разброс в достигнутых результатах по тепловому КПД, возможности набора мощности, по ресурсу работы и т. д. Реакторы комбинированного нагрева в настоящей работе не рассматривались. Они весьма специфичны и требуют отдельного исследования.


12.
Анализ энергетического баланса дугового разряда, ограниченного стенками

Е. Н. Васильев
Институт вычислительного моделирования СО РАН, ven@icm.krasn.ru
Ключевые слова: дуговой разряд, теплообмен, радиационный режим, каналовая модель
Страницы: 441-449

Аннотация >>
Проведено моделирование формирования структуры равновесного дугового разряда в осесимметричной постановке в широком диапазоне значений силы тока и радиуса. Из расчетных данных определена граница, разделяющая радиационный и теплопроводный режимы горения разряда. Приведен анализ влияния энергетических механизмов на структуру разряда и предложена каналовая модель для расчета его параметров в радиационном режиме.


13.
Численное моделирование лазерной сварки тонких металлических пластин с учетом конвекции в сварочной ванне

В. И. Исаев1, В. П. Шапеев2, А. Н. Черепанов3
1 1Новосибирский государственный университет, shapeev@itam.nsc.ru
2 2Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, shapeev@itam.nsc.ru
3 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, shapeev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: математическое моделирование, численные методы, уравнения Навье?Стокса, тепло- и массоперенос, лазерная сварка металлов, задача Стефана
Страницы: 451-466

Аннотация >>
Предложены новая квазитрехмерная модель процесса лазерной сварки встык двух металлических пластин и численный алгоритм ее реализации. Проведены расчеты теплофизических процессов при лазерном соединении титановых пластин. Показано, что предложенная модель адекватно описывает теплофизические и гидродинамические процессы, протекающие в области сварки.


14.
Горение пылеугольного факела в топке c плазменно-топливной системой

В. Е. Мессерле1, А. Б. Устименко2, А. С. Аскарова3, А. О. Нагибин4
1 Улан-Удэнский филиал Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
2 Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики, ust@physics.kz
3 Физический факультет КазНУ им. аль-Фараби
4 Физический факультет КазНУ им. аль-Фараби
Ключевые слова: горение, пылеугольное топливо, плазма, топка котла, трехмерное моделирование, верификация модели
Страницы: 467-476

Аннотация >>
На основе уравнений многокомпонентных турбулентных реагирующих двухфазных течений численно моделируется горение пылеугольного факела. Представлены результаты трехмерного моделирования процессов традиционного сжигания угля и cжигания с плазменной активацией горения в топочном пространстве. Проведена верификация программы Cinar ICE при сжигании угля в экспериментальной топке тепловой мощностью 3 МВт, оснащенной плазменно-топливной системой. Исследована работа топки в традиционном режиме сжигания и с плазменной активацией горения угля. Выявлено влияние плазменной активации горения на теплотехнические характеристики факела, снижение механического недожога топлива и концентрации оксидов азота на выходе топки.


15.
К 75-летию Владимира Елиферьевича Накорякова

Редколлегия
Сибирское отделение РАН
Страницы: 477-478

Аннотация >>
26 июля 2010 года исполнилось 75 лет выдающемуся российскому ученому-теплофизику действительному члену Российской академии наук Владимиру Елиферьевичу Накорякову.


16.
К 70-летию Роберта Искандеровича Нигматулина

Редколлегия
Сибирское отделение РАН
Страницы: 479-480

Аннотация >>
17 июня 2000 года исполнилось 70 лет крупному ученому, механику и математику, академику Роберту Искандеровичу Нигматулину.


17.
К 60-летию Сергея Владимировича Алексеенко

Редколлегия
Сибирское отделение РАН
Страницы: 481-482

Аннотация >>
30 мая 2010 года исполнилось 60 лет доктору физико-математических наук, члену-корреспонденту РАН, директору Института теплофизики СО РАН Сергею Владимировичу Алексеенко.


18.
К 75-летию Анатолия Петровича Бурдукова

Редколлегия
Сибирское отделение РАН
Страницы: 483-484

Аннотация >>
26 июня 2010 года исполнилось 75 лет доктору технических наук, лауреату Государственной премии России по науке и технике, Заслуженному деятелю науки России, профессору Анатолию Петровичу Бурдукову.