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 6

1.
Механизмы распределенного и локализованного порождения нестационарных гёртлеровских мод вихрями набегающего потока

А.В. Иванов, Ю.С. Качанов, Д.А. Мищенко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
D.A.Mischenko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ламинарный пограничный слой, вогнутая стенка, неоднородности поверхности, нестационарная неустойчивость Гёртлера, вихревая восприимчивость, коэффициенты распределенной восприимчивости
Страницы: 695-710

Аннотация >>
Настоящая работа посвящена изучению нескольких, предположительно наиболее эффективных, механизмов порождения нестационарных вихрей Гёртлера в ламинарном пограничном слое над вогнутой стенкой (т.е. механизмов вихревой восприимчивости) при рассеянии двух- и трехмерных вихрей свободного течения на трех- и двумерных неоднородностях поверхности (локализованных в продольном направлении) и потока. Эксперименты проведены с использованием метода контролируемых нестационарных возмущений. Обнаружено, что взаимодействие распространяющихся вниз по потоку трехмерных вихрей свободного течения с нарастающим пограничным слоем (естественной двумерной неоднородностью потока) приводит к весьма эффективному порождению нестационарных гёртлеровских мод. Найдено, что в этом случае механизм распределенной восприимчивости способен значительно изменять скорости нарастания порождаемых нестационарных гёртлеровских вихрей по сравнению с законами линейной устойчивости. В работе даны определения и получены оценки величин соответствующих коэффициентов распределенной вихревой восприимчивости. Несмотря на высокую точность измерений и довольно широкий диапазон исследованных параметров задачи, порождения вихрей Гёртлера другими исследованными механизмами зафиксировано не было.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Аэродинамические производные конуса с углом полураствора 20° при сверхзвуковых скоростях

Н.П. Адамов, А.М. Харитонов, Е.А. Часовников
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
khar@itam.nsc.ru
Ключевые слова: конус, весовые испытания, свободные колебания, частота колебаний, декремент затухания, аэродинамические производные
Страницы: 711-723

Аннотация >>
Работа посвящена экспериментальному исследованию стационарных и нестационарных аэродинамических характеристик кругового конуса в диапазоне чисел Маха 1,75÷7. Дано краткое описание экспериментального оборудования и методики определения аэродинамических характеристик. Получены суммарные аэродинамические характеристики модели при весовых испытаниях, а также аэродинамические производные момента тангажа при динамических испытаниях на установке свободных колебаний. Проведено сопоставление экспериментальных данных с расчетными.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Трансформация пограничного слоя на модели крыла в следе за нитью

М.В. Михаэлис, Б.Ю. Занин, М.М. Катасонов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
mikhail.mikhaelis@gmail.com
Ключевые слова: турбулентный след, обтекание модели крыла, продольные структуры, отрыв пограничного слоя, ламинарно-турбулентный переход
Страницы: 725-732

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментальных исследований обтекания дозвуковым потоком воздуха модели прямого крыла в малотурбулентной аэродинамической трубе. Изучалось влияние турбулентного следа, создаваемого тонкой нитью, на структуру пограничного слоя на поверхности модели. Выполнены визуализация картины течения в пограничном слое и термоанемометрические измерения скорости потока, амплитуды и частотного состава пульсаций. Показано, что след существенно изменяет картину течения в пограничном слое: исчезает отрывной пузырь и появляются продольные структуры.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Структура пограничного слоя при обтекании сотовой поверхности в плоском канале

В.И. Терехов1,2, Я.И. Смульский1, К.А. Шаров1, А.В. Золотухин3
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
terekhov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет
3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
Ключевые слова: пограничный слой, сотовая поверхность, турбулентность, метод цифровой трассерной визуализации, трассеры, гексагональные ячейки
Страницы: 733-738

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования турбулентной структуры течения при продольном обтекании сотовой поверхности с гексагональной формой ячеек размером 5 мм, глубиной 21 мм и толщиной стенок 0,2 мм. Измерения выполнены с помощью PIV системы для развитого течения в канале сечением 21×150 мм и длинной 1000 мм. Проведена стробоскопическая визуализация течения и измерены компоненты скорости и турбулентности в канале при наличии и отсутствии сот. Показано, что в окрестности сот пограничный слой менее заполнен, но имеет более высокий уровень турбулентных пульсаций. Отмечается, что в отличие от профиля на гладкой стенке на сотовой поверхности практически отсутствует логарифмический участок. При этом эффекты скольжения скорости на сотовой поверхности для условий проведенных экспериментов отсутствуют.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Численное исследование прецессии вихревого ядра в модельной гидротурбине с помощью гибридных методов расчета турбулентных течений

А.В. Сентябов1,2, А.А. Гаврилов3,2, А.А. Дектерев3,2, А.В. Минаков2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
sentyabov_a_v@mail.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
3Сибирский федеральный университет, Красноярск
Ключевые слова: отсасывающая труба, прецессия вихревого ядра, нестационарное течение, гибридные RANS-LES методы, пульсации давления
Страницы: 739-750

Аннотация >>
Проведено численное моделирование нестационарного течения в отсасывающей трубе стендовой гидротурбины. Сопоставлены гибридные RANS-LES методы моделирования турбулентных течений. В работе рассмотрены интенсивность и частота пульсаций давления и интегральных характеристик, индуцируемых прецессией вихревого ядра под рабочим колесом турбины. Выполнен анализ синхронной и асинхронной частей пульсаций давления, рассмотрены возникновение и влияние синхронной составляющей пульсаций. Рассмотрено взаимодействие вихревого ядра с поворотом отсасывающей трубы.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Моделирование аэродинамики космического аппарата при взаимодействии струи двигателя управления с атмосферой при спуске

А.В. Кашковский1,2, П.В. Ващенков1,2, Т. Баньяй3
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
sasa@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
3Институт механики жидкости и газа им. фон Кармана, Брюссель
Ключевые слова: метод ПСМ, динамика разреженного газа, интерференция, истечение из сопла
Страницы: 751-760

Аннотация >>
В работе численно исследуется изменение аэродинамических характеристик модели космического аппарата при взаимодействии струи двигателя управления с набегающим потоком. Параметры струи, истекающей из сопла двигателя, и полетные данные (скорость и высота) взяты из параметров космического аппарата Intermediate Ехperimental Vehicle. Моделирование проводится с помощью метода прямого статистического моделирования Монте-Карло. Для совместного моделирования плотной струи и разреженного течения в набегающем потоке применяется многозонный подход. Показано, что в случае, если струя двигателя управления истекает достаточно близко к поверхности космического аппарата, возможна интерференция потоков, благодаря которой силовые и моментные характеристики могут изменяться. В рассмотренной задаче момент тангажа благодаря интерференции увеличивается на величину порядка 10 % на высотах ниже 120 км.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Формирование ZnO при окислении цинка около- и сверхкритической водой в условиях действия постоянного электрического поля

А.В. Шишкин, М.Я. Сокол, А.В. Шатрова, О.Н. Федяева, А.А. Востриков
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
andrshi@itp.nsc.ru
Ключевые слова: окисление, наночастицы, оксид цинка, сверхкритическая вода, электрическое поле
Страницы: 761-766

Аннотация >>
Обнаружено влияние постоянного электрического поля (до E = 300 кВ/м) на структуру нанокристаллического слоя оксида цинка, формирующегося на поверхности плоского цинкового анода, находящегося в воде при сверхкритических (673 K и 23 МПа) и околокритических (673 K и 17,5 МПа) условиях. Эффект увеличения скорости окисления цинка с ростом E наблюдается при сверхкритических и отсутствует при околокритических условиях. Повышение напряженности поля приводит к формированию более рыхлой структуры во внутренней части слоя оксида цинка.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Критериальные условия формирования полых микросфер при плазменной обработке агломерированных частиц

О.П. Солоненко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
solo@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ультрадисперсная частица, агломерат, плазменная обработка агломерированных порошков, плотность теплового потока, нагрев, плавление, полая микросфера, толщина оболочки, оксид алюминия
Страницы: 767-778

Аннотация >>
Выполнен теоретический анализ процессов при плазменной обработке агломерированных частиц в контексте получения полых микросферических порошков. С использованием полученных приближенных теоретических решений впервые сформулированы в критериальном виде требования к потоку плазмы, а также характеристикам агломерата и его материалу, выполнение которых необходимо для формирования полой микросферы, в частности, максимального диаметра и минимальной толщины оболочки. Работа может представлять интерес для специалистов в области технологий получения и применения порошковых материалов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Численное моделирование процесса горения угля, инициируемого плазменным источником

А.С. Аскарова1, В.Е. Мессерле2, А.Б. Устименко3, С.А. Болегенова1, В.Ю. Максимов1
1Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
3Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики, Алматы, Казахстан
ust@physics.kz
Ключевые слова: уголь, воспламенение, горение, плазма, численное моделирование
Страницы: 779-786

Аннотация >>
С использованием метода трехмерного моделирования выполнены численные эксперименты по факельному сжиганию угольной пыли, прошедшей плазменную термохимическую подготовку к сжиганию. Показано, что плазменная подготовка угля к сжиганию позволяет оптимизировать процесс, улучшить условия воспламенения и горения и минимизировать выбросы вредных веществ.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Гидравлическое сопротивление при течении конденсирующегося пара в трубах

А.И. Леонтьев, О.О. Мильман
Научно-производственное внедренческое предприятие «Турбокон», Калуга
turbocon@kaluga.ru
Ключевые слова: пар, конденсация, труба, скорость, потеря давления, трение, паросодержание
Страницы: 787-790
Подраздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

Аннотация >>
Выявлена зависимость параметров процесса конденсации пара в трубах и каналах от схемы движения охлаждающего теплоносителя: противотока, прямотока, перекрестного тока. Потери полного давления пара при противотоке больше, чем при прямотоке или перекрестном токе. Выполнена оценка потерь давления по различным моделям расчета в зависимости от схемы движения, результаты сопоставлены с экспериментальными данными.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Особенности течения двухфазного потока в прямоугольном микроканале высотой 300 мкм

Е.А. Чиннов1,2, Ф.В. Роньшин2, О.А. Кабов1,2,3
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
chinnov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
3Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск
Ключевые слова: двухфазное течение, плоский микроканал
Страницы: 791-794

Аннотация >>
Выполнено экспериментальное исследование течения двухфазного потока в узком коротком горизонтальном канале прямоугольного сечения шириной 10 мм и высотой 300 микрометров. Подробно изучены особенности струйного режима течения. Показано, что с увеличением приведенной скорости жидкости частота пульсаций струи возрастает, отношение несмоченной площади верхней стенки канала к площади верхней стенки канала, смоченной жидкостью, уменьшается.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Генерация ударноволновых и вихревых структур при истечении струи вскипающей воды

М.В. Алексеев, С.И. Лежнин, Н.А. Прибатурин, А.Л. Сорокин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
alekseev@itp.nsc.ru
Ключевые слова: струя вскипающей жидкости, ударная волна, вихревые структуры
Страницы: 795-798

Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования ударных волн и генерации вихревых структур при нестационарном истечении струи вскипающей жидкости. Проведено сопоставление особенностей эволюции ударных волн и формирования вихревых структур при нестационарном истечении вскипающей воды с соответствующими структурами при нестационарном истечении газа.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Формирование застойной зоны на оси замкнутого закрученного течения

И.В. Наумов1, Р.Ф. Миккельсен2, В.Л. Окулов1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
naumov@itp.nsc.ru
2Датский технический университет, Люнгби, Дания
Ключевые слова: ограниченное вихревое течение, нестационарный распад вихря, возвратное течение, цифровая трассерная визуализация
Страницы: 799-802

Аннотация >>
Выявлены особенности образования области с противотоком (пузыревидного распада или взрыва вихря) в центре интенсивно закрученного потока, генерируемого в заполненном жидкостью цилиндрическом контейнере с помощью вращения одного из торцов. В ходе проведенных наблюдений установлено, что сценарий возникновения области пузыревидного распада с образованием возвратного течения един как для малого, так и для большого относительного удлинения и не зависит от границы перехода от стационарного к нестационарному режиму основного вихревого движения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Исследование влияния газовой фазы на характеристики прецессирующего вихревого ядра в осесимметричной гидродинамической камере

А. Винокуров1,2, С.И. Шторк1,2, С.В. Алексеенко1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
alexey_vin@mail.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: прецессия вихря, закрученные потоки, многофазные потоки
Страницы: 803-806

Аннотация >>
Работа посвящена экспериментальному исследованию прецессирующего вихря в газожидкостном закрученном потоке. Представлены данные визуализации течения, определены зависимости частоты прецессии вихря и перепада давления от расхода газа, выявлена корреляция между этими характеристиками, которые при малых газосодержаниях претерпевают резкие скачкообразные изменения. Основной эффект, определяющий характер эволюции параметров течения, связан с тем, что за счет сильной закрутки потока происходит сепарация фаз с образованием полого вихря с газовым ядром.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
Диагностика пространственной структуры крученного потока в модели вихревой топки

Ю.А. Аникин1,2, И.С. Ануфриев1, Е.Ю. Шадрин1,2, О.В. Шарыпов1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
anufriev@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: вихревая топка, лазерная доплеровская анемометрия, структура вихревого ядра
Страницы: 807-810

Аннотация >>
На основе метода лазерной доплеровской анемометрии исследована пространственная структура закрученного турбулентного потока в изотермической лабораторной модели вихревой топки ЦКТИ. С применением критерия “минимума полного давления” визуализирована структура вихревого ядра потока, имеющая характерную W-образную форму. Спектры пульсаций давления и скорости, измеренные в широком диапазоне изменения режимных параметров, свидетельствуют об отсутствии прецессии вихревого ядра.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
Простая аппроксимация степени черноты смеси СО2–H2О, используемая в зональном методе расчета теплообмена излучением

В.Г. Лисиенко, Г.К. Маликов, А.А. Титаев
Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург
alexander.titaev@gmail.com
Ключевые слова: теплообмен излучением, математическое моделирование, зональный метод, аппроксимация степени черноты
Страницы: 811-814

Аннотация >>
В работе представлено новое простое в применении выражение для расчета степени черноты смеси газов СО2 и Н2О, используемое для моделирования теплообмена излучением в промышленных печах. Точность данного выражения оценена с помощью широкополосной экспоненциальной модели. Установлено, что время вычисления степени черноты по данному выражению меньше в 1,5 раза по сравнению с другими аппроксимирующими методами.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину