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

2011 год, номер 1

1.
Интерферометрический метод измерения диаметров капель

А. В. Бильский1, Ю. А. Ложкин1, Д. М. Маркович1,2
1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
2Новосибирский государственный университет
dmark@itp.nsc.ru
Ключевые слова: диаметр капли, интерферометр, лазер, газокапельный поток, IPI
Страницы: 1-13

Аннотация >>
В статье рассматривается оптический бесконтактный метод измерения размеров капель в сечении потока, в основе которого лежит интерференция света на капле. Проведен анализ распределения рассеянного частицей света для различных конфигураций измерительной системы с использованием теории Ми и приближения геометрической оптики. Определены базовые погрешности измерения и динамический диапазон. Продемонстрирована возможность проведения измерений с установкой камеры под углом 90º к плоскости лазерного ножа, что упрощает калибровку установки и выравнивает характеристики по полю изображения. Предложена процедура калибровки измерительной системы и набор алгоритмов для обработки данных. Предложенные подходы применены для измерения характеристик газокапельной струи.


2.
Гидродинамика и тепломассообмен в форсуночных камерах орошения

М. И. Шиляев, Е. М. Хромова, А. В. Григорьев, А. В. Тумашова
Томский государственный архитектурно-строительный университет
shmi@mail.tomsknet.ru
Ключевые слова: капли жидкости, тепло- и массообмен, влагосодержание, парогазовый поток, оросительные форсуночные камеры
Страницы: 15-26

Аннотация >>
На основе представлений о взаимопроникающих разноскоростных и разнотемпературных континуальных средах сформулирована двумерная физико-математическая модель движения и тепломассообмена парогазовой смеси с каплями жидкости переменной массы в оросительных форсуночных камерах при высоких влагосодержаниях, а также проведен анализ этой модели.


3.
Исследование распространения акустических волн и течения в нанодисперсной среде

С. П. Бардаханов, В. И. Лысенко, В. В. Обанин, Д. Ю. Труфанов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А.Христиановича СО РАН
bard@itam.nsc.ru
Ключевые слова: нанодисперсный порошок, течение, акустические волны
Страницы: 27-33

Аннотация >>
Проведены исследования распространения акустических волн в нанодисперсных порошках и движения порошков под действием акустики. Исследования выполнены в горизонтальной трубе с помощью визуализации и термоанемометрического метода.


4.
Вскипание жидкого аргона при больших перегревах в слабых ультразвуковых полях

В. Г. Байдаков, А. М. Каверин, В. Н. Андбаева
Институт теплофизики УрО РАН
baidakov@ itp.uran.ru
Ключевые слова: акустическая кавитация, зародышеобразование, перегрев, вскипание, аргон
Страницы: 35-40

Аннотация >>
Методом измерения времени жизни и непрерывного сброса давления исследована кинетика спонтанной кавитации в перегретом жидком аргоне в слабых ультразвуковых полях. Показано, что акустическая кавитация может протекать как по механизму гомогенного зарождения паровой фазы, так и путем «раскачки» паровых пузырьков, порождаемых частицами высокой энергии или действием других инициирующих факторов. Пороги акустической кавитации удовлетворительно описываются теорией гомогенного зародышеобразования.


5.
Локальные характеристики восходящего пузырькового течения в кольцевом канале

О. Н. Кашинский1, А. С. Курдюмов2, П. Д. Лобанов3
1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, kurdumov@itp.nsc.ru
3 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Ключевые слова: пузырьковое течение, кольцевой канал, газосодержание, трение на стенке, электрохимический метод
Страницы: 41-45

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования пузырькового газожидкостного течения в вертикальном кольцевом канале. Электрохимическим методом проведено измерение среднего и пульсационного напряжений трения на обеих стенках канала и распределения локального газосодержания. Показано, что с ростом расходного газосодержания происходит значительное возрастание величины напряжения трения на стенках, причем этот эффект становится сильнее при уменьшении расходной скорости жидкости. Присутствие газовой фазы оказывает более существенное влияние на напряжение трения на внутренней стенке. Относительная интенсивность пульсаций трения одинаково возрастает на обеих стенках канала.


6.
Разработка и экспериментальное исследование малоразмерных термоэлектрических энергопреобразующих устройств с диффузионным горением

Р. В. Фурсенко1, С. С. Минаев2, Д. В. Чусов3
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, roman.fursenko@gmail.com
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
3 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
Ключевые слова: малоразмерные энергопреобразующие устройства, диффузионное горение, термоэлектричество
Страницы: 47-56

Аннотация >>
Представлены лабораторные образцы малоразмерных энергопреобразующих устройств, использующих термоэлектрические методы конверсии тепла, источником которого служит диффузионное микропламя. Экспериментально изучены процессы горения, энергопреобразования и охлаждения в предложенных системах. Показана относительно высокая эффективность энергопреобразования исследуемых систем (0,8 % при вырабатываемой электрической мощности 130 мВт), соответствующая существующему мировому уровню для подобных устройств. Преимуществом предлагаемых энергогенераторов является отсутствие системы принудительного охлаждения и катализаторов, простота сборки и использование доступных материалов и компонентов. На основании результатов исследований определены возможные пути дальнейшего усовершенствования тестовых образцов с целью повышения эффективности энергопреобразования.


7.
Влияние способа нанесения царапин на характеристики термосенсоров

Х. А. Мохаммед1, Х. Саллех2, М.З. Юсофф3
1 Национальный университет Тенага, Hussein@uniten.edu.my
2 Национальный университет Тенага
3 Национальный университет Тенага
Ключевые слова: термосенсор, тепловое произведение, контактная поверхность
Страницы: 57-72

Аннотация >>
Изучено влияние способа нанесения царапин, главным образом посредством обработки контактных поверхностей изготавливаемого сенсора наждачной бумагой или лезвием скальпеля, на характеристики термосенсоров. Описана методика динамической калибровки термосенсоров в ударной трубе, которая использовалась для оценки их теплового произведения. Согласно нашим данным, величина теплового произведения конкретного типа сенсора зависит от числа Маха, от способа нанесения царапин на контактные поверхности сенсора, от места расположения термопарного перехода, а также от энтальпийных условий. Показано, что использование различных способов нанесения царапин на контактные поверхности обычно приводит к различным значениям величины теплового произведения сенсоров. Использованная экспериментальная процедура дает полезные с практической точки зрения данные о величине теплового произведения сенсоров; эти данные могут быть использованы для измерения нестационарных тепловых потоков в гиперзвуковых условиях.


8.
Измерение пульсаций потока в проточной части контура непрерывного электроразрядного СО2−лазера

В. Н. Зиновьев1, В. А. Лебига2, А. Ю. Пак3, Ю. В. Афонин4, А. М. Оришич5
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, lebiga@itam.nsc.ru
3 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
4 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
5 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
Ключевые слова: газовый лазер, разрядный промежуток, пульсации скорости, термоанемометр
Страницы: 73-80

Аннотация >>
Экспериментально подтверждена возможность применения термоанемометрического метода для измерения пульсаций в условиях низких давлений и малых скоростей потока газа, когда среда уже не может рассматриваться как сплошная. Использование индивидуальных тарировок в рабочих условиях позволяет применять стандартную методику определения коэффициентов чувствительности проволочных датчиков термоанемометра. Для учета влияния числа Кнудсена и, возможно, других параметров в законе теплообмена, представляемого в виде критериальной зависимости числа Нуссельта от числа Рейнольдса, необходимы специальные дополнительные исследования. Выполнены термоанемометрические измерения распределения средних скоростей и их пульсаций в проточной части электроразрядного CO2 лазера. Показано, что уровень пульсаций скорости в окрестности анода высок, что является следствием образования в плоскости симметрии зоны взаимодействия потоков от двух вращающихся в противоположных направлениях вентиляторов. Установка детурбулизирующей сетки между вентилятором и разрядным промежутком позволяет снизить интенсивность пульсаций до приемлемого уровня. Установлено, что при обтекании катода в следе за ним формируется вихревая дорожка с высокой интенсивностью пульсаций, влияние которых заметно в значительной части разрядного промежутка. Однако уровень пульсаций в самом промежутке не превосходит допустимых значений.


9.
Исследование моделей турбулентности для расчета закрученных течений

А. В. Сентябов1, А. А. Гаврилов2, А. А. Дектерев3
1 Красноярский филиал Института теплофизики СО РАН; Сибирский федеральный университет, sentyabov_a_v@mail.ru
2 Красноярский филиал Института теплофизики СО РАН, gavand@yandex.ru
3 Красноярский филиал Института теплофизики СО РАН; Сибирский федеральный университет
Ключевые слова: закрученные потоки, прецессия вихря, модели турбулентности, метод моделирования отсоединенных вихрей
Страницы: 81-93

Аннотация >>
Проведено исследование различных моделей турбулентности в приложении к расчету закрученных течений. Использовались дифференциальные модели турбулентной вязкости, учитывающие кривизну линий тока, а также метод моделирования отсоединенных вихрей. Рассмотрены слабо- и сильнозакрученные течения на примере концентрированного вихря в трубе, закрученного течения в диффузоре и распада вихря после внезапного расширения. RANS модели с поправкой на закрутку потока хорошо воспроизвели экспериментальные данные для слабозакрученных течений. В случае сильнозакрученных течений для корректного моделирования потребовалось использовать метод моделирования отсоединенных вихрей.


10.
Построение сверхзвуковых трехмерных воздухозаборников с использованием плоского изоэнтропического течения сжатия

Ю. П. Гунько1, И. И. Мажуль2
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, gounko@itam.nsc.ru
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, mazhul@itam.nsc.ru
Ключевые слова: трехмерные воздухозаборники, газодинамическое конструирование, сверхзвуковые скорости, расчетные и нерасчетные режимы обтекания
Страницы: 95-108

Аннотация >>
Рассмотрено построение сверхзвуковых трехмерных воздухозаборников с использованием V-образных тел, формирующих плоское течение с начальным косым скачком уплотнения и последующей изоэнтропической волной сжатия. Такое течение представляется привлекательным в связи с возможностью получения высоких уровней сжатия потока на внешнем участке с малыми потерями полного давления. На основе уравнений Эйлера проведены численные расчеты течения около построенных конфигураций на различных режимах обтекания, выявлена структура этих течений, определены аэродинамические характеристики воздухозаборников. Исследование проведено в диапазоне сверхзвуковых скоростей, соответствующих числам Маха набегающего потока М = 1,8−2,5.


11.
Немодовое нарастание стационарных возмущений ламинарного течения в зоне отрыва пограничного слоя

А. В. Бойко1, А. В. Довгаль2, А. М. Сорокин3
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, dovgal@itam.nsc.ru
3 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН; Новосибирский государственный университет
Ключевые слова: гидродинамическая неустойчивость, отрыв потока, немодовое усиление, аэродинамический эксперимент
Страницы: 109-115

Аннотация >>
В дозвуковой аэродинамической трубе исследован отклик ламинарного отрывного течения за двумерным уступом на продольно обтекаемой пластине к стационарным возмущениям потока. Их источниками служат элементы неровности поверхности экспериментальной модели, расположенные вблизи линии отрыва. При сопоставлении полученных результатов с аналогичными данными предыдущих работ для других периодических систем элементов выявлены закономерности генерации стационарных возмущений, подверженных немодовому нарастанию в отрывной зоне.


12.
Математическое моделирование турбулентных режимов сопряженной термогравитационной конвекции в замкнутой области с локальным источником тепла

М. А. Шеремет
Томский государственный университет, Michael-sher@yandex.ru
Ключевые слова: сопряженный теплоперенос, естественная конвекция, турбулентность, локальный источник тепла, прямоугольная область, численное моделирование
Страницы: 117-131

Аннотация >>
Проведен численный анализ турбулентных режимов естественной конвекции в замкнутой прямоугольной области с теплопроводными стенками конечной толщины при наличии локально сосредоточенного источника тепла в условиях лучисто-конвективного теплообмена с окружающей средой на одной из внешних границ. Математическая модель построена на основе уравнений Рейнольдса в безразмерных переменных функция тока−вектор завихренности скорости−температура. Особое внимание уделялось исследованию влияния числа Грасгофа фактора нестационарности и относительного коэффициента теплопроводности как на локальные, так и на интегральные характеристики задачи.


13.
Структурные параметры и структурно-чувствительные свойства расплава Sn0,739Pb0,261

В. М. Склярчук1, Ю. А. Плевачук2, А. С. Якимович3, И. И. Штаблавый4, С. В. Станкус5, Р. А. Хайрулин6
1 Львовский национальный университет им. Ивана Франко, sklyarchuk@ukr.net
2 Львовский национальный университет им. Ивана Франко
3 Львовский национальный университет им. Ивана Франко
4 Львовский национальный университет им. Ивана Франко
5 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
6 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, kra@itp.nsc.ru
Ключевые слова: структурный фактор, взаимная диффузия, вязкость, эвтектика Sn-Pb, расплав
Страницы: 133-138

Аннотация >>
Проведены экспериментальные исследования структуры, взаимной диффузии и динамической вязкости для расплава эвтектического состава системы Sn−Pb в широком температурном интервале. На основании полученных данных о положении и форме первого максимума структурного фактора в рамках модели жестких сфер определены значения коэффициента упаковки и диаметр сфер для расплава при температурах 470 и 570 K. С помощью соотношений, вытекающих из модели жестких сфер, выполнен расчет коэффициентов динамической вязкости и взаимной диффузии для жидкого сплава. Кроме того, температурная зависимость динамической вязкости рассчитана с использованием термодинамического приближения Козлова−Романова−Петрова. Проведено сопоставление расчетных значений свойств с экспериментальными данными.


14.
Влияние термовлагопроводности на термическое сопротивление пористых материалов

С. С. Ефимов1, Е. Г. Старостин2, Н. И. Таппырова3
1 Институт физико-технических проблем Севера СО РАН
2 Институт физико-технических проблем Севера СО РАН, e.g.starostin@iptpn.ysn.ru
3 Институт физико-технических проблем Севера СО РАН
Ключевые слова: пористый материал, термовлагопроводность, влажность, термическое сопротивление, термоградиентный коэффициент
Страницы: 139-144

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования зависимости термоградиентного коэффициента от влажности пористых материалов. Полученные экспериментальные данные использованы для оценки влияния термовлагопроводности на перенос тепла.


15.
Моделирование процессов теплопроводности в ортогонально армированных трубками гибридных композитах со связующим, дисперсно-упрочненным полыми включениями

А. П. Янковский
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановча СО РАН, nemirov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: теплопроводность, композиты, полые волокна, дисперсные включения, обобщенный закон Фурье, закон Стефана?Больцмана
Страницы: 145-160

Аннотация >>
Предложены модели теплопроводности ортогонально армированной трубками среды со связующим, дисперсно-упрочненным полыми включениями, без учета и с учетом времени релаксации материалов фаз композиции. Для предельного случая вырождения трубок в сплошные волокна проведено сравнение расчетных значений эффективных коэффициентов теплопроводности однонаправлено и перекрестно армированных композитов с экспериментальными данными. Показано удовлетворительное согласование расчетных и экспериментальных значений этих величин.


16.
Теплопроводность хладона 507A в газообразном состоянии

О. И. Верба
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, gamma@itp.nsc.ru
Ключевые слова: теплопроводность, хладон, R 507A, метод коаксиальных цилиндров
Страницы: 161-165

Аннотация >>
Стационарным методом коаксиальных цилиндров исследована теплопроводность хладона 507А в газовом состоянии в области температур 315 ÷ 425 K и давлений 0,105 ÷1,855 МПа. Оцениваемые величины погрешностей измерения температуры, давления и теплопроводности составляют, соответственно, ± 0,05 K, ± 3,75 кПа и ± 1,5 − 2,5 %. Получена аппроксимационная зависимость для теплопроводности во всем исследованном интервале температур и давлений. Проведено сопоставление результатов с имеющимися в литературе данными.


17.
К 80-летию Анатолия Михайловича Харитонова

Редколлегия
Сибирское отделение РАН
Страницы: 165-166

Аннотация >>
16 января 2011 года исполнилось 80 лет
доктору технических наук, заслуженному
деятелю науки РФ, лауреату премии Совета
Министров СССР, профессору Анатолию
Михайловичу Харитонову.


18.
К 75-летию Владимира Константиновича Баева

Редколлегия
Сибирское отделение РАН
Страницы: 167-168

Аннотация >>
30 декабря 2010 года исполнилось 75 лет
доктору технических наук, заслуженному
деятелю науки РФ, лауреату
Государственной премии СССР и премии
Совета Министров СССР, профессору
Владимиру Константиновичу Баеву.