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

2017 год, номер 1

1.
О критериях подобия при экспериментальном моделировании движения летательных аппаратов с помощью маломасштабных моделей

Е.А. Часовников1, С.А. Часовников2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
chas@itam.nsc.ru
2Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, Новосибирск
Ключевые слова: летательный аппарат, аэродинамические нагрузки, уравнения движения, критерии подобия
Страницы: 1-6

Аннотация >>
Рассматриваются уравнения продольного движения летательных аппаратов при их установившемся и неустановившемся движении. Проведено обезразмеривание уравнений и получены критерии подобия. Проиллюстрированы возможности экспериментального моделирования неустановившегося движения летательных аппаратов при помощи малоразмерных моделей.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Численное моделирование неравновесных течений на основе поуровневого описания в коммерческих пакетах программ

О.В. Кунова1,2, Г.В. Шоев1,3, А.Н. Кудрявцев1,3
1Новосибирский государственный университет, Новосибирск
kunova.olga@gmail.com
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург
3Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
Ключевые слова: поуровневая кинетика, численное моделирование, неравновесная диссоциация, колебательная релаксация, ударная волна
Страницы: 7-18

Аннотация >>
Исследуются неравновесные течения двухкомпонентной смеси кислорода O2/O за скачком уплотнения с учетом поуровневой колебательной и химической кинетики. Система уравнений газовой динамики дополнялась уравнениями кинетики, включающими вклады процессов VT (TV)-обмена и диссоциации. Предложен метод численного решения данной системы с помощью пакета ANSYS Fluent, который использовался совместно с разработанной программой для учета неравновесной кинетики. Результаты расчетов сравнивались с параметрами, полученными при решении задачи в постановке с выделенным скачком уплотнения. Проведено сравнение колебательной температуры с экспериментальными данными. С использованием предложенного в настоящей работе численного инструментария проведено исследование течения около цилиндра.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Новые гиперболические модели запыленного газа

В.С. Суров
Южно-уральский государственный университет, Челябинск
surovvictor@gmail.com
Ключевые слова: гиперболические модели газопылевой смеси, метод годунова, линеаризованный римановский решатель, математическое моделирование
Страницы: 19-34

Аннотация >>
Представлены гиперболические модели газопылевой смеси в одно- и многоскоростном приближениях, в которых учтен межфракционный теплообмен. проведен характеристический анализ уравнений моделей. с использованием метода годунова с линеаризованным римановым решателем на криволинейной сетке решена задача прандтля-майера для воздушно-капельной смеси. результаты расчетов сопоставлены с автомодельным решением.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Численное исследование интерференционных эффектов, возникающих в воздушном потоке при обтекании комплекса зданий сложной формы

С.А. Вальгер1, Н.Н. Федорова1,2, А.В. Федоров1,2
1Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, Новосибирск
svetlanavalger@gmail.com
2Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
Ключевые слова: ветровые воздействия, интерференционные эффекты, отрывные течения, турбулентность, численные методы
Страницы: 35-44

Аннотация >>
Проведено численное исследование аэродинамики здания сложной формы с учетом расположения окружающих строений. По результатам численного моделирования, основанного на полных физико-математических моделях механики сплошной среды, получена и описана пространственная структура турбулентного отрывного течения воздуха в окрестности здания и дана оценка ветровой нагрузки, приходящейся на него. Проведено сравнение результатов расчетов течения воздуха при расположении здания в комплексной застройке и при его изолированном расположении, на основе полученных данных приведена оценка влияния интерференционных эффектов в потоке на аэродинамику зданий в условиях городской застройки. Выполнено сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными, получено их удовлетворительное соответствие.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Исследование динамических характеристик омического подогревателя аэродинамической трубы

В.М. Гилёв1,2, С.И. Шпак1,2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
shpak@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
Ключевые слова: омический подогреватель, информационно-измерительная система, датчики температуры
Страницы: 45-52

Аннотация >>
Выполнены экспериментальные исследования динамических характеристик омического подогревателя, предназначенного для аэродинамической трубы кратковременного действия. Эксперименты проводились в специально сконструированном для этих целей испытательном стенде. Получены экспериментальные данные по динамическим характеристикам подогревателя.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Численное исследование охлаждения высокотемпературного металлического цилиндра потоком газожидкостной среды

А.М. Липанов1, С.С. Макаров2, А.И. Карпов2, Е.В. Макарова3
1Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва
2Институт механики УрО РАН, Ижевск
ssmak15@mail.ru
3Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова, Ижевск
Ключевые слова: сопряженный теплообмен, высокотемпературный металлический цилиндр, парообразование, газожидкостная среда, численное моделирование
Страницы: 53-60

Аннотация >>
Предложена математическая модель сопряженного теплообмена в гетерогенной системе «твердое тело-газожидкостная среда» при парообразовании у поверхности высокотемпературного металлического цилиндра, охлаждаемого продольным потоком воды. Приведены результаты численных параметрических расчетов влияния теплофизических и гидродинамических характеристик на закономерности появления пара на границе с охлаждаемой поверхностью цилиндра.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Автоколебательные пульсации давления в этаноле при захолаживании нагревателя

А.А. Левин, Э.А. Таиров, В.А. Спиряев
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, Иркутск
Levin@isem.sei.irk.ru
Ключевые слова: кипение недогретой жидкости, пульсации давления, кризис теплообмена, нестационарный теплообмен
Страницы: 61-72

Аннотация >>
В работе представлены результаты экспериментов по исследованию процесса интенсивного охлаждения высокотемпературного металлического нагревателя движущимся потоком недогретого до температуры насыщения этанола. В проведенных опытах зафиксированы возникающие автоколебательные пульсации давления в этаноле с амплитудой 1,15 МПа. Анализ результатов скоростной видеосъемки и характеристических функций, полученных при разложении сигналов с датчиков методом Гильберта-Хуанга, позволил выделить основные частоты и механизмы формирования колебаний давления. Сравнение полученных результатов с данными чисто пленочного охлаждения и пузырькового кипения на остывающем нагревателе показало, что максимальные значения нестационарных коэффициентов теплоотдачи в случае автоколебательных пульсаций и в случае пузырькового кипения совпадают.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Деформация пузырька, образованного в результате слияния кавитационных включений, и ударной волны в нем при его сильном расширении и сжатии

А.А. Аганин1, М.А. Ильгамов2, Т.Ф. Халитова1, Д.Ю. Топорков1
1Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН, Казань
top.dmtr@gmail.com
2Институт машиноведения им. А.А. Благонравова, Москва
ilgamov@anrb.ru
Ключевые слова: акустическая кавитация, слияние пузырьков, коллапс пузырька, ударная волна
Страницы: 73-82

Аннотация >>
Рассматривается динамика кавитационного пузырька при его сильном расширении и последующем сжатии. Пузырек образуется в результате слияния двух одинаковых сферических кавитационных микрополостей в пучности давления интенсивной ультразвуковой стоячей волны в фазе полуволны с отрицательным давлением. Исследуются деформации пузырька и деформации возникающих в нем при его сжатии радиально сходящихся ударных волн в зависимости от размера образующих пузырек микрополостей. Установлено, что относительно близким к сферическому сжатие среды в пузырьке сходящейся ударной волной сохраняется лишь в том случае, когда радиус сливающихся микрополостей в 1800 раз меньше радиуса образованного в результате слияния пузырька в момент его максимального расширения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Анализ и оптимизация газотермического напыления по скорости и температуре конденсированной фазы потока

А.В. Долматов1, И.П. Гуляев1,2, В.И. Кузьмин2, Е.А. Лысков1, К.А. Ермаков1
1Югорский государственный университет, Ханты-Мансийск
a_dolmatov@ugrasu.ru
2Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
Ключевые слова: корость, температура, тепловизионный контроль, спектральная, яркостная пирометрия, конденсированная фаза, газотермическое напыление, свойства покрытий, оптимизиция, технологический режим
Страницы: 83-94

Аннотация >>
В работе приведены результаты экспериментальных исследований распределения скорости и температуры конденсированной фазы в струе плазмотрона ПНК-50 (ИТПМ СО РАН, Новосибирск) на различных режимах напыления образцов покрытий порошком никелевого сплава ПР-НХ16СР3. Измеренные средние значения скорости (230-280 м/с) и температуры (2290-2410 K) напыляемых частиц сопоставлены с результатами исследования микротвердости (630-710 HV) и пористости (1,7-13,5 %) образцов. Составлены карты свойств покрытий в системах координат «ток дуги-дистанция напыления» и «скорость-температура частиц». Предложена методика регулировки режимных параметров напылительного оборудования на основе оптического контроля скорости и температуры частиц. Приведен пример построения актуальной аппаратной функции плазмотрона, и выработан подход для оптимизации и трансфера технологии напыления покрытий с заданными свойствами между установками разных производителей, типа и мощности.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Моделирование теплообмена при трехмерной естественной конвекции наножидкостей CuO/вода с помощью решеточного метода Больцмана

Д. Алинеджад1, Д.А. Эсфахани2
1Исламский университет Азад, Сари, Иран
Alinejad_javad@iausari.ac.ir
2Мешхедский университет им. Фирдоуси, Мешхед, Иран
Abolfazl@um.ac.ir
Ключевые слова: решеточная модель Больцмана, наножидкость, объемные доли, диаметр частицы, отношение длин полуосей
Страницы: 95-108

Аннотация >>
Исследуется течение жидкости и теплоперенос вследствие естественной конвекции в замкнутом объеме с находящимся в нем изотермическим цилиндром. Целью исследования было моделирование трехмерной естественной конвекции термическим решеточным методом Больцмана на основе модели D3Q19. Исследовалось влияние взвешенных в жидкости наночастиц на течение жидкости и теплоперенос для различных параметров, таких как объемная доля частиц, диаметры частиц и отношение длин полуосей цилиндра. Показано, что поведение течения и средняя скорость теплопередачи в терминах числа Нуссельта (Nu) существенно изменяются при различных управляющих параметрах, таких как объемная доля частиц (5 % ≤ φ ≤ 10 %), диаметр частиц (dp = 10–30 нм) и отношение длин полуосей (0,5 ≤ AR ≤ 2) при фиксированном числе Рэлея (Ra = 105). Результаты настоящей работы дают хорошее приближение для выбора эффективного параметра при проектировании тепловой системы.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Представление фазового перехода для полупрозрачных материалов в рамках задачи Стефана

Н.А. Рубцов, С.Д. Слепцов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
sleptsov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: теплообмен, скрытая теплота фазового перехода, плавление, свободная энергия Гиббса, уравнение Гиббса-Гельмгольца, уравнение Вант-Гоффа
Страницы: 109-113

Аннотация >>
Статья посвящена обоснованию формулы для скрытой теплоты фазового перехода первого рода, учитывающей перегрев и переохлаждение образующейся двухфазной системы, применительно к решению задачи Стефана в полупрозрачных материалах.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Влияние теплового излучения на смешанное конвективное течение в пограничном слое вязкоупругой жидкости на поверхности круглого цилиндра с постоянной температурой

Х. Ахмад, Т. Джавед, А. Гаффари
Международный исламский университет, Исламабад, Пакистан
hussainahmad686@yahoo.com
Ключевые слова: вязкоупругая жидкость, круглый цилиндр, смешанная конвекция, течение в пограничном слое, тепловое излучение, численное решение
Страницы: 115-125

Аннотация >>
Проанализировано влияние смешанного конвективного течения в слое вязкоупругой жидкости на поверхности изотермического горизонтального круглого цилиндра. Определяющие уравнения пограничного слоя сводятся к безразмерным нелинейным дифференциальным уравнениям в частных производных и затем решаются численно с помощью метода Келлера. Обсуждению коэффициента поверхностного трения и числа Нуссельта уделено особое внимание. Эти величины рассматриваются в зависимости от параметра кривизны. Влияния параметра смешанной конвекции и параметра переноса излучением на коэффициент поверхностного трения и число Нуссельта иллюстрируются с помощью графиков и таблицы. Точки отрыва пограничного слоя вдоль поверхности цилиндра также вычисляются с/без излучения, проводится их сравнение. Наличие излучения способствует уменьшению коэффициента поверхностного трения в противоположно направленном потоке и увеличивает его для спутного потока. Увеличение параметра переноса излучением влечет возрастание коэффициента поверхностного трения и числа Нуссельта для вязкоупругих жидкостей. Торможение пограничного слоя происходит за счет теплового излучения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Моделирование параметров температурного режима при изготовлении стеклометаллокомпозита

О.Н. Любимова, С.А. Дрюк
Дальневосточный федеральный университет, Владивосток
druk92@mail.ru
Ключевые слова: математическое моделирование технологических процессов, задача Рейнольдса
Страницы: 127-135

Аннотация >>
Предлагается математическая модель для решения задачи о деформировании стеклянного цилиндра под действием температуры и давления в ограниченной области. Для апробации полученных в результате моделирования параметров были проведены экспериментальные исследования.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Теплопроводность смеси R-410A в паровой фазе

О.И. Верба, Е.П. Расчектаева, С.В. Станкус
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
stankus@itp.nsc.ru
Ключевые слова: теплопроводность, хладагент, R-410A, паровая фаза
Страницы: 137-141

Аннотация >>
Исследована теплопроводность смеси R-410A в интервале температур 314-428 K и давлений 0,1-2,0 МПа. Измерения выполнялись стационарным методом коаксиальных цилиндров. Погрешность экспериментальных данных по теплопроводности составляла 1,5-2,5 %, погрешности измерения температуры и давления не превышали 0,05 K и 4 кПа соответственно. Получено аппроксимирующее уравнение для теплопроводности в зависимости от давления и температуры. Рассчитана теплопроводность на линии конденсации и в идеально-газовом состоянии.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
Способы увеличения ресурса электродов в дуговых плазмотронах

А.С. Аньшаков1,2, В.А. Фалеев1, В.С. Чередниченко1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
аnshakov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
Ключевые слова: дуговой разряд, плазмотрон, тепловые потоки, удельная эрозия электрода, вихревая стабилизация дуги, самовосстанавливающийся катод
Страницы: 143-148

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментальных исследований эрозии электродов в сильноточных дуговых разрядах. Имеющиеся данные по ресурсу работы электродов в дуговых генераторах плазмы подчас противоречивы и не дают цельной картины по взаимосвязи удельной эрозии материала электрода с основными определяющими параметрами плазмотрона. Предложены реальные способы увеличения длительности эксплуатации плазмотронов до замены электродов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
Исследование эффективности регенеративного охлаждения прямоточной камеры сгорания продуктами газификации энергоконденсированного материала

И.С. Аверьков, К.Ю. Арефьев, А.В. Байков, Л.С. Яновский
Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
averkov@ciam.ru
Ключевые слова: математическое моделирование, тепловое состояние, камера сгорания, энергоконденсированный материал, продукты газификации
Страницы: 149-160

Аннотация >>
Представлены результаты математического моделирования теплового состояния камер сгорания с регенеративным охлаждением для прямоточных воздушно-реактивных двигателей перспективных летательных аппаратов. Рассмотрено охлаждение камер сгорания продуктами газификации комбинированного заряда энергоконденсированного материала, где в качестве наполнителя используется полиэтилен, а в качестве активного вещества — соединения на основе октогена. Определены расходы охлаждающего энергоконденсированного материала, обеспечивающие допустимые уровни температур камер сгорания при различных режимах работы двигателей.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


17.
Методические особенности исследования микроТЭС на базе двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением и когенерацией

П.А. Щинников, В.Г. Томилов, Д.С. Синельников
Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
SinelnikovDen@hotmail.com
Ключевые слова: микроТЭС, когенерация, двигатель внутреннего сгорания, воздушное охлаждение, методика, коэффициент полезного действия
Страницы: 161-166

Аннотация >>
Рассматриваются положения методики исследования микроТЭС на базе двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением и когенерацией, в основе которых лежат уравнения энергобалансов и законы теплообмена. Для такой установки на базе двигателей Hitachi мощностью 2,4 кВт проведено исследование, где показана эффективность применения когенерации в виде полезного использования теплового потока от охлаждающего головку цилиндра воздуха с последующим нагревом его за счет утилизации теплоты дымовых газов в дополнительном пластинчатом теплообменнике. Показано, что когенерация способна в 3-10 раз экономить затраты на топливо в сравнении с применением тепловых пушек в зависимости от длительности использования установок.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину