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

2014 год, номер 5

1.
Интенсификация теплообмена при нестационарном ламинарном обтекании маслом нагретого цилиндра при Re = 150

С.А. Исаев1, П.А. Баранов2, Ю.В. Жукова3, А.Г. Судаков1
1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации, Санкт-Петербург, Россия
isaev3612@yandex.ru
2Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации, Минск, Беларусь
3Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАНБ
Ключевые слова: интенсификация теплообмена, воздушные и масляные среды, круговой цилиндр, ламинарное обтекание, периодический режим, многоблочные вычислительные технологии, пакет VP2/3
Страницы: 555-569

Аннотация >>
Нестационарный конвективный теплообмен при обтекании нагретого кругового цилиндра воздухом и маслом моделируется численно на основе решения нестационарных уравнений Навье-Стокса и энергии с помощью многоблочных вычислительных технологий, реализованных в пакете VP2/3 с использованием композитных пересекающихся структурированных сеток различной топологии. Интенсификация процессов переноса тепла и импульса связывается со значительным уменьшением толщины температурного пограничного слоя. Особое внимание уделяется автоколебательному режиму течения и теплообмена, анализу осредненных и пульсационных характеристик, сравнению сред с постоянными физическими свойствами и неоднородных сред.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Пленочное охлаждение плоской поверхности системой парных отверстий: влияние внешней турбулентности и ускорения потока

А.А. Халатов1,2, И.И. Борисов1, Ю.Я. Дашевский3, Н.А. Панченко1,2, А.С. Коваленко1
1Институт технической теплофизики НАНУ, Киев, Украина
artem.khalatov@vortex.org.ua
2НТУУ «Киевский политехнический институт», Киев, Украина
3ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект», Николаев, Украина
Ключевые слова: пленочное охлаждение, парные отверстия, эффективность охлаждения, ускорение потока, внешняя турбулентность
Страницы: 571-578

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования пленочного охлаждения плоской поверхности системой парных отверстий. Для безградиентного обтекания при малых (m = 0,5) и умеренных (m = 1) значениях параметра вдува эффективность охлаждения пластины выше, чем для стандартной двухрядной системы круглых отверстий, но соответствует ей при m = 1,5. Внешняя турбулентность потока (≈ 7 %) практически не оказывает влияния на эффективность пленочного охлаждения, а ускорение внешнего потока в диапазоне изменения параметра K от 0,5·10–6 до 3,5·10–6 снижает ее до 25 %.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Простая модель для расчета толщины турбулентной пленки жидкости, увлекаемой силой тяжести и потоком газа

П.И. Гешев1,2
1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
geshev@itp.nsc.ru
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: стекающая пленка жидкости, вязкость, сила тяжести, трение потока газа, турбулентность
Страницы: 579-586

Аннотация >>
Предложена модель расчета толщины турбулентной пленки, движущейся под действием силы тяжести и касательного напряжения трения газового потока. Использована простейшая аппроксимация турбулентной вязкости, дающая кубический закон затухания в вязком подслое и логарифмическую асимптотику скорости вдали от стенки. Целью работы является построение явных формул для толщины пленки в зависимости от числа Рейнольдса и фактора трения газового потока. Сравнение расчетов по модели с имеющимися в литературе экспериментальными данными показывает, что отклонение максимально при ламинарно-волновых режимах и может достигать 10–20 %.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Экспериментальное исследование взаимодействия вихревого кольца с твердой поверхностью в широком диапазоне скоростей его движения

В.В. Никулин
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
nikulin@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: вихревое кольцо, твердая плоская поверхность, взаимодействие
Страницы: 587-591

Аннотация >>
Экспериментально исследовано взаимодействие распространяющегося в воде вихревого кольца с твердой поверхностью, движущегося по нормали к ней, при вариации скорости движения более чем в 30 раз и чисел Рейнольдса более чем в 60 раз. Рассмотрены ламинарные и турбулентные вихревые кольца. Установлено, что отношение диаметров вихревого кольца до взаимодействия с поверхностью и в момент его отхода от нее практически не зависит от скорости и числа Рейнольдса. Отмечено, что диаметр вихревого кольца в момент его отхода от поверхности в пределах экспериментального разброса совпадает с размером следа, остающегося на поверхности после налетания на нее вихревого кольца. На основании этого предполагается, что наблюдавшаяся ранее ограниченность такого следа связана с отходом вихря от поверхности.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Некоторые особенности развития возмущений на сверхзвуке при изменении средних параметров

Н.М. Терехова
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
terekh@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковой пограничный слой, гидродинамическая устойчивость, ламинарно-турбулентный переход
Страницы: 593-605

Аннотация >>
Рассмотрено влияние на линейную устойчивость изменений динамических и тепловых пограничных слоев сжимаемого газа при осуществлении различных способов управления режимами течения (использование градиента внешнего потока, распределенного массообмена (вдува или отсоса) и теплообмена в виде нагрева или охлаждения обтекаемой поверхности) на сверхзвуковых скоростях. При невысоких числах Маха (М = 2) в пограничных слоях развиваются вихревые возмущения, а при высоких (М = 5,35) к ним добавляются акустические. Факторы, способствующие демпфированию вихревых мод: отрицательный внешний градиент, отсос и охлаждение обтекаемой поверхности. Они сопровождаются формированием более тонких и более наполненных (с большими положительными градиентами средних скоростей в пристенной области) динамических пограничных слоев. Напротив, положительный внешний градиент, вдув и нагрев утолщают эти слои и дестабилизируют вихревые возмущения. Акустические волны реагируют на изменения средних параметров по-разному: при внешнем градиенте и массообмене — однонаправлено с вихревыми, а при теплообмене — разнонаправлено. Это связано с противоположным откликом на формирующиеся тепловые пограничные слои. В работе подробно разобраны случаи, когда реализуются аномальные зависимости, связанные с конкурентным влиянием динамических и тепловых средних параметров. Приведены кривые нейтральной устойчивости и частотные разрезы, дающие представление об инкрементах возмущений. Информационные картины позволяют понять возможные механизмы воздействия на режимы обтекания.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Метод определения характера колебательного движения летательного аппарата на основе анализа коэффициентов аэродинамических производных демпфирования

А.А. Дядькин1, О.Н. Хатунцева1,2
1ОАО РКК «Энергия», Королёв, Московская обл.
ol-khatun@yandex.ru
2МФТИ, Долгопрудный, Московская обл.
Ключевые слова: коэффициенты аэродинамических производных демпфирования, гистерезис, динамические процессы
Страницы: 607-616

Аннотация >>
Анализ экспериментальных данных показывает, что характер колебательного движения летательных аппаратов не зависит однозначно от величины коэффициентов аэродинамических производных демпфирования. В настоящей работе предпринята попытка объяснить этот феномен. Разрабатывается методика, позволяющая адекватно характеризовать колебательное движение летательных аппаратов на основе анализа коэффициентов аэродинамических производных демпфирования.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Численное исследование поведения совершенного газа в вибрирующей цилиндрической полости с теплоизолированными стенками

А.А. Губайдуллин1,2, А.В. Яковенко1
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Тюмень, Россия
annyakovenko@yandex.ru
2Тюменский государственный нефтегазовый университет, Тюмень, Россия
Ключевые слова: амплитуда вибрации, частота вибрации, совершенный газ, ударная волна, режим установившихся колебаний
Страницы: 617-627

Аннотация >>
Численно исследовано влияние вибрационного воздействия на цилиндрическую полость, заполненную вязким совершенным газом. Задача решена в двумерной осесимметричной постановке. Стенки полости теплоизолированные. Проведено сравнение численного решения задачи с аналитическим в линейном приближении. Описаны нелинейные эффекты и эффекты неодномерности.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Амплитудно-частотные характеристики акустических колебаний в Т-образных каналах

Д.И. Зарипов, Н.И. Михеев
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН, Казань, Республика Татарстан, Россия
zaripov.d.i@mail.ru
Ключевые слова: уравнения газовой динамики, граничные условия, течение в канале, разветвленные каналы, боковой канал, математическое моделирование, резонанс, условия сопряжения каналов, местное сопротивление
Страницы: 629-636

Аннотация >>
Сравниваются экспериментальные и расчетные амплитудно-частотные характеристики пульсаций давления в Т-образных каналах. При численном моделировании использовался метод, основанный на решении одномерных нестационарных уравнений газовой динамики с учетом особенностей в области разветвления каналов. Показано хорошее согласование спектров пульсаций статического давления с результатами экспериментов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Движение капель мелкодисперсной жидкости в потоке высокотемпературных газов

Г.В. Кузнецов1, П.А. Куйбин2, П.А. Стрижак1
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
pavelspa@tpu.ru
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: испарение, тепломассоперенос, высокотемпературные газы, капли, вода, режимы перемещения, оптические методы диагностики двухфазных потоков
Страницы: 637-645

Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование движения капель мелкодисперсной жидкости (воды) в потоке высокотемпературных (более 1000 K) газов. Установлены три режима перемещения капель в газовой среде в условиях интенсивного парообразования. Определены диапазоны изменения скоростей газов, а также скоростей и размеров капель, соответствующие выделенным режимам перемещения последних.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Расчетное моделирование теплообмена при обтекании испаряющейся полупрозрачной пленки потоком газодисперсной среды

Н.А. Рубцов, В.А. Синицын
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
sinicyn@itp.nsc.ru
Ключевые слова: излучение, турбулентность, пограничный слой, пленка, испарение, задача Стефана
Страницы: 647-654

Аннотация >>
Численно решена сопряженная задача Стефана о нестационарном радиационно-конвективном теплообмене при турбулентном обтекании горизонтальной испаряющейся полупрозрачной пленки расплава высокотемпературной смесью газов с твердыми частицами. Движущаяся пленка подвергалась интенсивному радиационному нагреву внешним источником, излучение которого взаимодействовало с газодисперсной средой и пленкой в ограниченном спектральном диапазоне. Рассчитаны поля температуры и скорости в пограничном слое и пленке. На основе результатов численного решения проанализиовано влияние излучения на динамику температурных полей и скорость движения границы испарения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Учет изотропного рассеяния излучения в однофазной задаче Стефана в среде с полупрозрачными границами

С.Д. Слепцов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
sleptsov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: радиационно-кондуктивный теплообмен, задача Стефана, плавление, альбедо рассеяния, коэффициент отражения
Страницы: 655-662

Аннотация >>
Методами численного эксперимента решена однофазная задача Стефана для полупрозрачной серой кристаллической среды с учетом изотропного рассеяния в объеме. Показана зависимость альбедо рассеяния излучения от коэффициента отражения границ. Условия протекания фазового перехода, полученные в ходе решения задачи, в зависимости от оптических свойств границ позволяют создавать как эффективные материалы тепловой защиты, так и более совершенные методы плавления полупрозрачных материалов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Формирование квазиравновесного состояния на межфазной границе жидкость/кристалл при контактном плавлении на примере системы олово-таллий

В.С. Саввин1, Н.Н. Суслина2, А.А. Повзнер2
1Национальный исследовательский ядерный университет, Обнинск, Россия
2Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
n.n.suslina@urfu.ru
Ключевые слова: контактное плавление, двухкомпонентная система, межфазная граница, диффузия, метастабильный раствор
Страницы: 663-670

Аннотация >>
Экспериментально исследована кинетика роста жидкой прослойки в процессе контактного плавления системы олово-таллий в нестационарно-диффузионном режиме. Контактные пáры представляли собой чистое олово и образцы, состав которых менялся от чистого таллия до Sn0,41Tl0,59. Из полученных результатов следует независимость граничного состава жидкости от состава таллийсодержащего образца и соответствие граничного состава жидкости диаграммному ликвидусу, что предполагает необходимость образования вещества солидусного состава по другую сторону межфазной границы. Рассмотрены различные механизмы реализации квазиравновесного состояния на межфазных границах. Показана невозможность образования фазы солидусного состава путем диффузии из жидкой прослойки в кристалл в условиях конкурентного роста жидкой фазы. Предложена модель, согласно которой квазиравновесное состояние на границе жидкость/кристалл формируется путем образования и распада метастабильного (пересыщенного) жидкого раствора.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Структура и физико-механические свойства жаростойкого интерметаллидного покрытия «Ni-Co-Cr-Al-Y», полученного на модернизированном плазменном оборудовании

Ю.П. Тарасенко1, И.Н. Царева1, О.Б. Бердник1, Я.А. Фель1, В.И. Кузьмин2, А.А. Михальченко2, Е.В. Картаев2
1Институт проблем машиностроения РАН, Нижний Новгород, Россия
npktribonika@yandex.ru
2Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
lab16@itam.nsc.ru
Ключевые слова: плазменное напыление, плазмотрон, порошковая смесь, интерметаллидные фазы, слоистая микроструктура, пористость, микротвердость, адгезионная прочность, высокотемпературное окисление, жаростойкость, защита от высокотемпературной газовой коррозии, турбинные лопатки, газотурбинные энергетические установки
Страницы: 671-680

Аннотация >>
В работе приведены результаты исследований структуры, физико-механических свойств и жаростойкости интерметаллидных покрытий системы «Ni-Co-Cr-Al-Y», полученных методом плазменного порошкового напыления на стандартной установке УПУ-3Д (плазмотрон с самоустанавливающейся длиной дуги) и модернизированном оборудовании с использованием плазмотрона ПНК-50 (плазмотрон с секционированной межэлектродной вставкой) повышенной мощности. Получены покрытия с более высокими значениями плотности (ρ = 7,9 г/см3) и микротвердости (Нμ = 770 кгс/мм2), с низкой пористостью (П = 5,7 %, Пз = 5,1 %, П0 = 0,6 %) и высокой жаростойкостью ((M – М0)/М0 = 1,2). Разработанное покрытие предназначено для защиты рабочей поверхности лопаток турбин газотурбинных двигателей газотурбинных энергетических установок.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Экспериментальное и теоретическое исследование низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа

М.В. Исупов, А.В. Федосеев, Г.И. Сухинин, И.М. Уланов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
isupovmikhail@yandex.ru
Ключевые слова: низкотемпературная плазма, индукционный разряд, электронная и ионная кинетика
Страницы: 681-692

Аннотация >>
Изучены электрофизические и теплофизические характеристики низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа в аргоне в широком диапазоне параметров разряда: плотностей тока разряда — 0,1–0,8 A/см 2, давлений аргона — 15–6000 Па. Разработана упрощенная модель низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа, основанная на одновременном решении уравнения баланса электронов и метастабильных атомов на оси газоразрядной трубки, уравнений баланса для температуры газа и энергии электронов. Выполнен расчет зависимости напряженности электрического поля низкочастотного индукционного разряда трансформаторного типа от давления аргона и тока разряда. Показано, что результаты расчетов хорошо совпадают с результатами измерений и описывают их основные особенности: падающую вольтамперную характеристику разряда и наличие локального минимума в зависимости напряженности электрического поля от давления.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину