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 3

1.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ В ГАЗОДИСПЕРСНОМ ОГРАНИЧЕННОМ ЗАКРУЧЕННОМ ПОТОКЕ. ЭЙЛЕРОВО И ЛАГРАНЖЕВО ОПИСАНИЯ

М.А. Пахомов, В.И. Терехов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
pakhomov@ngs.ru
Ключевые слова: двухфазный закрученный поток, твердые частицы, отрыв потока, численное моделирование, модель переноса рейнольдсовых напряжений, эйлерово и полное лагранжево описания
Страницы: 335-348

Аннотация >>
Выполнено моделирование динамики дисперсной фазы в закрученном двухфазном потоке за внезапным расширением трубы с помощью эйлерова и полного лагранжева описаний. Несущая фаза описывается трехмерными осредненными по Рейнольдсу уравнениями Навье-Стокса с учетом обратного влияния частиц на процессы переноса в газе. Профили скорости, рассчитанные с помощью этих двух подходов, практически не отличаются. Показано, что основное отличие между эйлеровым и лагранжевым методами проявляется в профилях концентрации дисперсной фазы. Эйлеров метод предсказывает заниженное значение концентрации частиц по сравнению с лагранжевым (отличие достигает 15-20 %). Концентрация дисперсной фазы, рассчитанная по лагранжеву описанию, согласуется с данными измерений несколько лучше эйлерова подхода.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Динамика двухфазного закрученного потока в вихревой камере с нижним торцевым завихрителем

Р.Х. Абдрахманов1, Н.А. Дворников1, В.В. Лукашов1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
luka@itp.nsc.ru
2Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск
Ключевые слова: вихревая камера, центробежный кипящий слой, скорость двухфазного потока
Страницы: 349-356

Аннотация >>
С помощью PIV (Particle Image Velocimetry) и лазерного доплеровского анемометра измерены компоненты тангенциальной и аксиальной скорости газа и частиц в вихревой камере с псевдоожиженным слоем частиц, выполнены качественные оценки динамики слоя частиц и численное моделирование течения в вихревой камере с центробежным псевдоожиженным кипящим слоем твердых частиц. Показано, что с ростом скорости газа в щелях завихрителя скорость вращения слоя растет практически линейно, с увеличением массы слоя скорость вращения падает. Путем численного расчета получены данные о распределениях объемной доли частиц и скорости течения газа внутри слоя.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Исследование смесеобразования в модели камеры сгорания ГТУ с использованием панорамных оптических методов

Л.М. Чикишев, В.М. Дулин, О.А. Гобызов, А.С. Лобасов, Д.М. Маркович
Новосибирский государственный университет, Новосибирск
l.chikishev@gmail.com
Ключевые слова: анемометрия по изображениям частиц, лазерно-индуцированная флуоресценция, пары ацетона, концентрация пассивной примеси, турбулентное течение, камера сгорания ГТУ
Страницы: 357-364

Аннотация >>
С применением панорамных оптических методов на основе лазерно-индуцированной флуоресценции и анемометрии по изображениям частиц одновременно измерены поля мгновенной скорости потока и концентрации в нем пассивной примеси в модели камеры сгорания газотурбинной установки при реалистичных значениях расхода воздуха. Измерены пространственные распределения пульсаций скорости и концентрации пассивной примеси в турбулентном закрученном течении с расходом воздуха около 0,4 кг/с, а также распределения смешанных корреляций пульсаций скорости и концентрации пассивной примеси. Показано, что наиболее интенсивный турбулентный перенос наблюдается в области слоя смешения закрученного течения. Оценен вклад адвективной и турбулентной составляющих в перенос пассивной примеси в аксиальном направлении.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Ламинарное обтекание вязкой несжимаемой жидкостью цилиндра, совершающего вращательные колебания

И.В. Моренко
Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН, Казань
morenko@imm.knc.ru
Ключевые слова: круговой цилиндр, вращательные колебания, коэффициент сопротивления, коэффициент подъемной силы
Страницы: 365-371

Аннотация >>
Выполнено численное моделирование нестационарного ламинарного обтекания вязкой несжимаемой жидкостью кругового цилиндра, совершающего вынужденные вращательные колебания вокруг своей оси. Уравнения Навье-Стокса решены методом конечных объемов с помощью пакета OpenFOAM. Установлены значения амплитуды и частоты вынужденных колебаний, при которых достигается максимальное снижение коэффициента сопротивления цилиндра.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Исследование структуры вихревого следа при отрывном обтекании пластинки

Д.Н. Горелов, А.И. Говорова
Омский филиал Института математики им. С.Л. Соболева СО РАН, Омск
gorelov@ofim.oscsbras.ru
Ключевые слова: отрывное обтекание пластинки, автоколебания вихревых следов, дорожка Кармана
Страницы: 373-380

Аннотация >>
Рассмотрена плоская нелинейная начально-краевая задача об отрывном обтекании пластинки, начавшей движение с постоянной скоростью из состояния покоя. Приведены результаты численного эксперимента, позволившие детально проследить процесс формирования вихревого следа за вертикальной пластинкой. Показано, что после начала движения за пластинкой последовательно формируются несколько устойчивых вихревых структур, включая дорожку Кармана. Обнаружено, что с появлением дорожки Кармана возникает резкий и существенный рост интенсивности вихревого следа и силы гидродинамического сопротивления с пульсирующим характером изменения с течением времени. Сделан вывод о возникновении на этом режиме автоколебаний жидкости около пластинки.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
К вопросу о запуске лобовых осесимметричных воздухозаборников в импульсных аэродинамических трубах

Ю.П. Гунько1, И.И. Мажуль1,2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
gounko@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
mazhul@itam.nsc.ru
Ключевые слова: численное моделирование, сверхзвуковое осесимметричное течение, импульсные трубы, лобовые воздухозаборники внутреннего сжатия, критические условия реализации режимов течения
Страницы: 381-394

Аннотация >>
В работе представлены результаты анализа условий запуска некоторых лобовых осесимметричных воздухозаборников внутреннего сжатия, испытанных при числах Маха набегающего потока М = 3-8,4 в импульсных аэродинамических трубах. Результаты испытаний сопоставляются с данными численных расчетов невязкого, ламинарного и турбулентного течений, выполненных методом установления с определением горла запуска и критического горла воздухозаборников, соответствующего максимально возможной степени геометрического сжатия захватываемой сверхзвуковой струи при ее торможении в уже запущенном воздухозаборнике. Анализируется изменение расчетных картин течения в воздухозаборниках в зависимости от изменения проходных сечений внутреннего канала воздухозаборника.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Критерий роста сухих пятен в изотермических пленках жидкости на горизонтальной подложке

Л.И. Мальцев1, Ю.С. Поджаров1, О.А. Кабов1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Maltzev@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: пленка жидкости, сухое пятно, критерий роста сухого пятна, гравитация, капиллярность, краевой угол смачивания
Страницы: 395-399

Аннотация >>
Предложен критерий развития сухих пятен в изотермических пленках жидкости на горизонтальной подложке. Выведены формулы для сил гравитации и сил поверхностного натяжения, действующих в плоскости подложки на валик, окружающий сухое пятно, баланс которых определяет, какое из малых начальных пятен закроется, а какое разовьется в большое пятно.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
О форме межфазной поверхности при распространении фронта испарения вдоль поверхности нагревателя в слое метастабильной жидкости

О.В. Шарыпов1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
sharypov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: фронт испарения, форма межфазной поверхности, аналитические методы
Страницы: 401-410

Аннотация >>
В рамках приближенной физико-математической модели рассмотрена стационарная задача о распространении вдоль плоского нагревателя фронта испарения перегретой жидкости. Получена аналитическая зависимость толщины парового слоя от координаты и физических параметров. Решение представлено в инвариантной безразмерной форме. Показано удовлетворительное соответствие теоретических результатов новым экспериментальным данным.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Расчет теплового излучения колебательно-неравновесного потока газа методом k-распределения

А.М. Молчанов, Л.В. Быков, Д.С. Янышев
Московский авиационный институт, Москва
bykov@mai.ru
Ключевые слова: излучение в газах, k-распределение, неравновесные течения, химические реакции, численное моделирование
Страницы: 411-432

Аннотация >>
Разработана методика расчета инфрокрасного излучения колебательно-неравновесного газа на основе метода k-распределения. Сопоставление данных настоящего расчета неравновесного излучения с результатами других авторов и с экспериментальными данными продемонстрировало удовлетворительное согласование. Показано, что результаты расчета интенсивности излучения с использованием неравновесной и равновесной методик существенно отличаются друг от друга. Расхождение усиливается с ростом высоты (уменьшением давления) и может превышать порядок величины.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Развитие возмущений в ударном слое на пластине в потоке смеси колебательно-возбужденных газов

С.В. Кириловский1,2, Т.В. Поплавская1,2, И.С. Цырюльников1,2, А.А. Маслов1,2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
kirilov@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
popla@itam.nsc.ru
Ключевые слова: гиперзвуковые течения, неравновесность, устойчивость
Страницы: 433-442

Аннотация >>
В работе представлены результаты численного и экспериментального исследований развития возмущений в гиперзвуковом ударном слое на пластине, обтекаемой потоком смеси колебательно-возбужденных газов. Экспериментальное исследование проводилось в импульсной высокоэнтальпийной аэродинамической трубе ИТ-302 ИТПМ СО РАН. Численное моделирование выполнялось с помощью пакета ANSYS Fluent на базе решения нестационарных двумерных уравнений Навье-Стокса с добавлением модулей, создаваемых пользователем и позволяющих учитывать колебательную неравновесность молекул углекислого газа в рамках модели двухтемпературной аэрогазодинамики. Получено, что увеличение концентрации углекислого газа в смеси с воздухом приводит к снижению интенсивности возмущений давления на поверхности. Показана эффективность (до 20 %) управления переходом к турбулентности методом звукопоглощающих покрытий в колебательно возбужденных потоках смеси углекислого газа и воздуха.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Эжекторы для систем восстановления давления сверхзвуковых химических лазеров

В.М. Мальков1,2, И.А. Киселев2, И.В. Шаталов1, А.А. Дук1, А.В. Емельянова2
1НПП «Адвент», Санкт-Петербург
v.m.malkov@gmail.com
2БГТУ «Военмех» им. Д.Ф. Устинова, Санкт-Петербург
Ключевые слова: сверхзвуковые эжекторы, сопловые устройства, многосопловые эжекторы, параметрические численные исследования, коэффициент эжекции, степень сжатия, сверхзвуковые химические лазеры, системы восстановления давления, экспериментальные данные, верификация
Страницы: 443-459

Аннотация >>
Приведены результаты численного исследования характеристик сверхзвуковых эжекторов с разными типами сопловых устройств. Работа проводились в целях разработки эффективного эжектора для систем восстановления давления сверхзвуковых химических лазеров. Особенностью работы эжектора в составе систем восстановления давления является то, что в этом случае смешивающиеся эжектирующий и эжектируемый газы имеют разные термодинамические свойства, а коэффициент эжекции зависит от отношения температур и молекулярных весов этих газов. Поскольку в основе работы эжектора лежит процесс смешения, то задача состояла в интенсификации этого процесса с помощью сопловых устройств особой геометрии. Эффективность эжекторов оценивалась по интегральному параметру ¾ произведению коэффициента эжекции на степень сжатия. Расчеты трехмерного течения вязкого газа в канале эжектора выполнялись с помощью программного пакета ANSYS. При выполнении верификации численной модели проводилось сравнение с экспериментальными данными, полученными ранее на модельной эжекторной установке и при испытании реальных систем восстановления давления со сверхзвуковыми химическими лазерами.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Сравнение характеристик сверхзвуковых эжекторов с разными схемами инжекции высоконапорного газа для газовых лазеров с прокачкой рабочей среды

Г. Сингхал1, П.М.В. Суббарао2, . Майнуддин3, Р.К. Тьяжи1, А.Л. Давар1
1Научно-технологический лазерный центр, Дели, Индия
singhal_g@rediffmail.com
2Индийский технологический институт, Дели, Индия
3Университет Джамия Миллия Исламия, Дели, Индия
Ключевые слова: химический кислород-йодистый лазер, сверхзвуковой эжектор, периферийный эжектор, центральный эжектор
Страницы: 451-472

Аннотация >>
Во многих химических газовых лазерах, работающих при низких давлениях генератора потока, используются сверхзвуковые течения с низким давлением газа в рабочей полости; эти лазеры могут быть отнесены к высокопроизводительным системам, допускающим масштабирование до мегаватных мощностей. К таким лазерам относятся химический кислород-йодистый и водород-фтористый (дейтериево-фтористый) лазеры. Возможность использования перечисленных лазерных систем в различных приложениях увеличивается в случае выпуска вторичного потока непосредственно в окружающую атмосферу. В результате система восстановления давления на основе эжектора образует эффективную конфигурацию для работы устройства в открытом цикле. Считается, что в таких лазерных системах следует использовать по крайней мере две эжекторные ступени ¾ с высоким и низким давлением, из которых ступень с низком давлением является более критической, поскольку она непосредственно обеспечивает увлечение рабочей среды лазера и может приводить к возмущению потока в рабочей полости, которое, если оно имеет место, может оказывать влияние на работу лазера. Следовательно, выбор разумной схемы инжекции эжектирующего потока, именно, периферийной или центральной, представляет собой важную газодинамическую проблему, поэтому представляется весьма полезным экспериментальное параметрическое сравнение рабочих характеристик соответствующих конфигураций эжектора. В настоящей работе поставлена задача экспериментального изучения влияния изменения давления высоконапорного газа, коэффициента эжекции устройства, условий по противодавлению, взаимного расположения инжектирующего сопла и химического кислород-йодистого лазера, а также выявление причин такого влияния.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Синтез нанопорошков карбида кремния в двухструйном плазмохимическом реакторе

А.С. Аньшаков1,2, Э.К. Урбах1, А.Э. Урбах1, В.А. Фалеев1, В.С. Чередниченко2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
anshakov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
Ключевые слова: двухструйный плазмотрон, карбид кремния, плазмохимический реактор, диоксид кремния, углерод, метан, синтез, наноразмерная частица
Страницы: 473-482

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментальных исследований получения наноструктурированных порошков карбида кремния в плазмохимическом реакторе на основе двухструйного плазмотрона. Термодинамическими расчетами определены условия образования SiC в зависимости от температуры и состава исходных компонентов. Экспериментально показана возможность синтеза карбида кремния с размерами частиц 5-20 нм.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Численный расчет давления на поверхности сильно нагруженной лопатки турбины в расчетных и нерасчетных условиях

С. Вакилипур, М. Хабибниа, М.Х. Сабур, Р. Риази, М. Мохаммади
Университет Тегерана, Иран
vakilipour@ut.ac.ir
Ключевые слова: высоконагруженная турбина низкого давления, эффективность в нерасчетных условиях, моделирование турбулентности, отрыв потока, OpenFOAM
Страницы: 483-496

Аннотация >>
Численно исследуется поле течения, проходящего через высоконагруженную турбину низкого давления при расчетных и нерасчетных условиях. Используется открытая интегрируемая платформа «Field Operation and Manipulation» (OpenFOAM) как инструмент вычислительной гидродинамики. Исследуется влияние разрешения сетки на результаты расчетов k-e , k-w моделей турбулентности и метода моделирования крупномасштабных вихрей (LES), которые сравниваются с результатами измерений. Обнаружен численный провал в давлении в задней части поверхности лопатки с высоким давлением, который чувствителен к разрешению сетки и модели турбулентности потока. LES-модель способна моделировать отрыв как на грубой, так и на мелкой сетках. Нерасчетное условие моделируется путем задания отрицательных и положительных углов натекания потока. Численные эксперименты показывают, что отрывной пузырь, генерируемый на стороне лопатки с высоким давлением, предсказывается с помощью LES. Рассчитано падение полного давления при углах натекания потока между -20° и +8°. Получено минимальное падение полного давления по k-ω модели и LES-методом в проектной точке.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
Оценка эффективности впрыска воды между частями воздушного компрессора для ГТУ и ПГУ

А.М. Клер, Ю.Б. Захаров, Ю.М. Потанина
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, Иркутск
kler@isem.irk.ru
Ключевые слова: комплексная оптимизация, циклы ГТУ и ПГУ, проточная часть газовой турбины, впрыск воды в компрессор, экономическая и энергетическая эффективность
Страницы: 497-505

Аннотация >>
Объектом исследования являются парогазовые и газотурбинные установки с впрыском и без впрыска воды в межотсечное пространство воздушного компрессора. Целью настоящей работы являются технико-эко-номические оптимизационные исследования данных установок с впрыском воды между частями воздушного компрессора. В программной среде ПВК «Система машинного построения программ» построены математические модели обеих установок. Проведены оптимизационные расчеты по критериям минимума удельных капиталовложений и максимума КПД для всех схем построенных установок. Определены оптимальные зависимости удельных капиталовложений в установки от их КПД. Сделаны выводы об эффективности впрыска для газотурбинной и парогазовой установок. Для газотурбинной установки экономическая эффективность впрыска существует для любых значений КПД установок по сравнению с установками без впрыска, а для парогазовой установки эффективность впрыска характерна лишь для определенного диапазона КПД установки.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
К 90-летию Александра Ивановича Леонтьева

Редколлегия
Сибирское отделение РАН, Новосибирск
tanda@itp.nsc.ru
Страницы: 507-508

Аннотация >>
24 мая 2017 г. исполнилось 90 лет известному ученому-теплофизику, профессору, действительному члену РАН Александру Ивановичу Леонтьеву.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


17.
К 80-летию со дня рождения Эдуарда Петровича Волчкова

Редколлегия
Сибирское отделение РАН, Новосибирск
tanda@itp.nsc.ru
Страницы: 509-510

Аннотация >>
6 мая 2017 года исполнилось бы 80 лет известному ученому-теплофизику, академику РАН, доктору технических наук, профессору Эдуарду Петровичу Волчкову.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


18.
К 80-летию Галины Михайловны Жарковой

Редколлегия
Сибирское отделение РАН, Новосибирск
tanda@itp.nsc.ru
Страницы: 511-512

Аннотация >>
7 июня 2017 года исполняется 80 лет известному ученому в области материаловедения, доктору технических наук, профессору Галине Михайловне Жарковой.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину