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 4

1.
Обзор влияния различных параметров на контактную теплопередачу

Х. Абдоллахи1, С. Шахраки1, М. Мотахари-Нежад2
1Университет Забола, Забола, Иран
2Исламский университет Азад, Тегеран, Иран
mmotaharinezhad@gmail.com
Ключевые слова: контактная теплопередача, контактная теплопроводность, экспериментальная установка, численное решение
Страницы: 513-528

Аннотация >>
В статье представлен обзор литературы по тепловым контактам между неподвижными и периодически контактирующими поверхностями, а также между выпускным клапаном и его гнездом в двигателях внутреннего сгорания. Кроме того, выполнен анализ влияния ряда параметров, таких как контактное давление, частота контактов, рельеф и шероховатость контактирующих поверхностей, радиус кривизны поверхностей, циклы разгрузки-загрузки, теплопроводность и свойства газового разрыва, свойства материала, поглощенного поверхностью раздела, величина покрытия поверхности, а также влияния поверхностных температур на контактную теплопроводность по доступным литературным источникам. Настоящий обзор охватывает теоретические, аналитические, экспериментальные и численные исследования контактной теплопроводности. Для изучения теплового контакта между выпускным клапаном и его гнездом в большинстве экспериментов исследуются два осевых стержня; один из концов этих стержней рассматривается при постоянной и различных температурах. Контактная теплопроводность в экспериментах определяется путем измерения температуры стержней в нескольких точках при разных условиях.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Простое фундаментальное уравнение состояния жидкости, газа и флюида для аргона, азота и диоксида углерода

А.Б. Каплун, А.Б. Мешалкин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
kaplun@itp.nsc.ru
Ключевые слова: фундаментальное уравнение, фактор сжимаемости, температура, давление, плотность, энтальпия, теплоемкость, скорость звука
Страницы: 529-538

Аннотация >>
С помощью развитых ранее авторами методов и подходов получено новое фундаментальное малопараметрическое уравнение состояния в виде приведенной функции Гельмгольца для описания термодинамических свойств нормальных веществ. Оно позволяет с достаточно высокой точностью, близкой к точности эксперимента, описывать термические свойства газа, жидкости и флюида в интервале плотностей от плотности в идеально-газовом состоянии до плотности в тройной точке, за исключением критической области. Рассчитаны калорические свойства и скорость звука аргона, азота и диоксида углерода без привлечения каких либо калорических данных, за исключением энтальпии идеального газа. Полученные значения изохорной теплоемкости, скорости звука и других термодинамических свойств хорошо согласуются с экспериментальными (надежными табличными) данными.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Полуэмпирическая модель интенсивного испарения

Ю.Б. Зудин
Национальный исследовательский центр Курчатовский институт, Москва
yzudin@gmail.com
Ключевые слова: полуэмпирическая модель, интенсивное испарение, линейная кинетическая теория, экстраполированные скачки, параметры пара, газодинамическая область
Страницы: 539-552

Аннотация >>
Представлена полуэмпирическая модель интенсивного испарения, построенная на базе линейной кинетической теории. Экстраполированные скачки давления и температуры на поверхности конденсированной фазы получены суммированием линейного и квадратичного составляющих. Найдены аналитические зависимости параметров пара в газодинамической области от числа Маха, коэффициента конденсации, а также числа степеней свободы молекулы идеального газа. Результаты расчета по полуэмпирической модели хорошо согласуются с результатами известных аналитических и численных исследований.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Динамика взрывного кипения и третий кризис теплоотдачи при недогреве на вертикальной поверхности

Б.П. Авксентюк1, В.В. Овчинников2
1Винницкий торгово-экономический институт, Винница
avks@itp.nsc.ru
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Ключевые слова: кипение, недогрев, фронт испарения, кризис теплоотдачи
Страницы: 553-560

Аннотация >>
Приводятся результаты экспериментальных исследований динамики взрывного кипения и третьего кризиса теплоотдачи в условиях недогрева жидкости при вертикальном расположении теплоотдающей поверхности. В опытах использовался ацетон при давлении в рабочем объеме от 20 до 46 кПа, недогреве от 0 до 20 K. Проводились видеосъемки исследуемых процессов. Получены данные по скорости распространения фронта испарения при недогревах жидкости. Приведено сопоставление этих данных с результатами расчетов по имеющимися в литературе моделям. Исследовано влияние недогрева жидкости на области режимных параметров, при которых реализуется взрывное кипение и третий кризис теплоотдачи.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Потери эффективности при соосном расположении пары ветрогенераторов

В.Л. Окулов1,2, И.В. Наумов1, М.А. Цой1, Р.Ф. Миккельсен2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
vaok@mek.dtu.dk
2Датский технический университет, Люнгби, Дания
Ключевые слова: ветроэлектростанции, след за ротором, взаимодействие турбин со следом, потери мощности ветротурбинами
Страницы: 561-567

Аннотация >>
Экспериментально исследуется эффективность работы пары ветрогенераторов для случая, когда модель второго ротора располагается соосно в следе за первым. Рассматриваемая конфигурация соответствует максимальному уровню потерь в ветроэлектростанциях, так как в следах за роторами происходит максимальное торможение набегающего потока. В результате тензометрических измерений были определены зависимости безразмерных силовых характеристик обоих роторов для различных режимов при разных быстроходностях, в зависимости от расстояний между ними. Полученные результаты представляют интерес для дальнейшего развития аэродинамики ветроустановок как с целью оптимизации работы действующих ветроэлектростанций, так и при их проектировании и расчете для уменьшения потерь мощности из-за взаимодействия со следами от других ветрогенераторов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Влияние шероховатости внутренних поверхностей сверхзвукового струйного аппарата эжектора на режим его работы

Д.В. Брезгин1, К.Э. Аронсон1, А. Милаццо2, Ф. Маццелли2
1Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург
k.e.aronson@urfu.ru
2Флорентийский университет, Италия
Ключевые слова: сверхзвуковой эжектор, коэффициент инжекции, CFD, логарифмический закон стенки, песочная шероховатость
Страницы: 569-578

Аннотация >>
С использованием двух коммерческих CFD-решателей (Star-CCM+ и Fluent) получены результаты численного моделирования влияния шероховатости поверхностей на газодинамические процессы, происходящие в проточной части сверхзвукового эжектора. Результаты сопоставлялись между собой и верифицировались натурным экспериментом как по коэффициенту инжекции, так и по величине статического давления вдоль стенок камеры смешения и диффузора. Проведено детальное сравнительное исследование используемых методов и подходов в обоих CFD-пакетах по оценке влияния шероховатости на логарифмический закон распределения скоростей внутри пограничного слоя. Влияние шероховатости в струйном аппарате эжектора сопоставлено с влиянием противодавления за диффузором. Установлено, что при возрастании противодавления эжектора и высоты шероховатости поверхности, сечение, где возникает скачок давления, смещается вверх по потоку. Результаты численных расчетов эжектора с шероховатыми стенками в обоих CFD-решателях хорошо согласуются между собой количественно по среднеинтегральным характеристикам и качественно ¾ по локальным характеристикам потока. Установлено, что в случае превышения «критической высоты шероховатости» для заданных граничных условий и геометрии проточной части эжектора последний переходит на допредельный (off-design) режим работы и его производительность значительно снижается.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Обеспечение безопасности работы импульсной трубы с комбинированным подогревом рабочего тела в режиме стабилизации

В.В. Шумский, М.И. Ярославцев
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
shumsky@itam.nsc.ru
Ключевые слова: импульсная труба, форкамера, рабочее тело, стабилизация параметров, мультипликатор давления, управляемая диафрагма, толкающий воздух
Страницы: 579-584

Аннотация >>
Рассмотрены аварийные ситуации, типичные для импульсных труб с электродуговым или комбинированным подогревом рабочего тела при наличии систем стабилизации и управляемого вскрытия диафрагмы в случае, если дуговой разряд в форкамере не происходит и конденсаторная батарея при запуске систем трубы остается в заряженном состоянии. Для предотвращения аварийных ситуаций в конструкцию установок вносятся следующие изменения (за счет введения элементов с обратной связью), дающие разрешение на дальнейшую работу систем установки лишь при наличии роста давления в форкамере за счет теплоподвода: поршень быстродействующего клапана выполнен полым для увеличения объема запирающей полости с целью исключения необходимости сбрасывания давления из запирающей полости; канал высокого давления, связывающий поршень со штоком с полостью форкамеры, заполнен жидкостью и закрыт со стороны форкамеры поршнем; устройство принудительного вскрытия диафрагмы снабжено внешней электрической схемой управления вскрытием диафрагмы.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Теплоотдача поперечно обтекаемого цилиндра в пульсирующем потоке

В.М. Молочников1,2, Н.И. Михеев1,2, А.Н. Михеев1, А.А. Паерелий1
1Казанский научный центр РАН, Казань
vmolochnikov@mail.ru
2Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, Казань
Ключевые слова: теплоотдача, поперечно обтекаемый цилиндр, вынужденные пульсации потока, критерий подобия, критериальное соотношение, поправочный множитель
Страницы: 585-592

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования теплоотдачи цилиндра в пульсирующем внешнем потоке. Получены распределения локального коэффициента теплоотдачи поверхности цилиндра, которые соотносятся с четырьмя режимами его обтекания, выделенными ранее авторами. Введено новое число подобия для пульсирующих потоков, представляющее отношение ускорения потока при его нестационарном движении к центробежному ускорению, возникающему за счет искривления линий тока при обтекании цилиндра. На основе обобщения экспериментальных данных получены зависимость осредненного коэффициента теплоотдачи от указанного критерия подобия и поправочный множитель к известному критериальному соотношению для обтекания цилиндра стационарным потоком воздуха, учитывающий влияние параметров вынужденных пульсаций потока на осредненную теплоотдачу цилиндра.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Теплообмен при ламинарной свободной конвекции и отрывном теченииза ребром в вертикальном канале с изотермическими стенками

В.И. Терехов1,2, А.Л. Экаид3, Х.Ф. Яссин2,4
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
terekhov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
3Технологический университет, Багдад, Ирак
4Северный технический университет, Киркук, Ирак
Ключевые слова: ламинарная свободная конвекция, теплообмен, отрыв потока
Страницы: 593-597

Аннотация >>
Представлены результаты численного расчета свободной ламинарной конвекции и теплообмена между двумя параллельными изотермическими пластинами при наличии на поверхности канала одиночного ребра. Исследования проведены для канала с удлинением AR = L/w = 10, где L - высота канала, а w - расстояние между пластинами. Бесконечно тонкое адиабатное ребро располагалось на одной из стенок канала на половине его высоты. Относительная высота ребра l / w изменялась в диапазоне 0 ÷ 0,8. Температура стенок была выше температуры окружающей среды, а число Релея изменялось в диапазоне Ra = 102 ÷ 105. Основное внимание уделено изучению влияния высоты ребра и числа Релея на локальный и интегральный теплообмен и число Рейнольдса в канале (конвективную тягу). Показано принципиальное отличие распределения теплоотдачи по высоте канала на стенке с ребром и на гладкой поверхности. Проведены сопоставления результатов расчета со случаем симметричного распределения ребер на обеих стенках с суммарной высотой, равной одиночному ребру.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Сжигание газов в воде для генерации тяги

В.С. Тесленко, А.П. Дрожжин, Р.Н. Медведев
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск
teslenko@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: импульсное сжигание газов в воде, импульсы силы, тяга, удельная тяга, гидрореактивные движители
Страницы: 599-608

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований гидродинамических процессов, происходящих при сжигании стехиометрической смеси пропана с кислородом в камерах сгорания различных конфигураций, затопленных вертикально в воду. Проведены измерения импульсов силы, действующих на тяговую стенку, для цилиндрических, конических, полусферических и кольцевых камер сгорания, включая сжигание газа на плоской тяговой стенке. Показано, что после сжигания одной порции стехиометрической пропан-кислородной смеси на тяговой стенке развиваются процессы циклической генерации импульсов силы: первый импульс формируется вследствие повышения давления при сжигании газа, а последующие импульсы - за счет гидродинамических пульсаций газовой полости. Экспериментально показано, что для получения эффективной генерации тяги необходимо использовать все пульсации пузыря при сжигании одной порции газового заряда. В представленных экспериментах удельные импульсы силы на тяговой стенке находились в интервале 104-105 с (105-106 м/с) с учетом положительных и отрицательных составляющих.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Тепломассоперенос при газофазном зажигании слоя измельченного угля несколькими нагретыми до высоких температур металлическими частицами

Д.О. Глушков, Г.В. Кузнецов, П.А. Стрижак
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск
dmitriyog@tpu.ru
Ключевые слова: измельченный уголь, горячая частица, теплоперенос, продукты термического разложения, диффузия, газофазное зажигание
Страницы: 609-621

Аннотация >>
Численно исследованы характеристики газофазного зажигания слоя измельченного бурого угля марки 2Б Шивэ-Овооского месторождения Монголии при взаимодействии с одиночной и несколькими нагретыми до высоких (более 1000 К) температур металлическими частицами. Разработанная математическая модель процесса учитывает прогрев и термическое разложение угля за счет теплоты, подводимой от остывающих локальных источников, а также выход летучих компонентов, формирование и прогрев газовой смеси, ее воспламенение. Определены условия совместного влияния нескольких частиц на основную характеристику процесса - время задержки зажигания. Выявлена связь положения зоны инициирования горения в окрестности локальных источников энергии с интенсивностью прогрева горючей газовой смеси. Установлено, что при расстоянии между соседними частицами, превышающем в 1,5 и более раз характерный размер последних, анализ характеристик и закономерностей зажигания угля несколькими локальными источниками можно выполнять в рамках модели «одиночная металлическая частица-измельченный уголь-воздух». Также с использованием этой модели показано, что увеличение высоты горячей частицы наряду с уменьшением времен задержки ведет к снижению начальных температур источника, необходимых для зажигания твердого топлива. При неидеальном тепловом контакте на границе «металлическая частица-измельченный уголь», обусловленном естественной пористостью структуры последнего, снижается интенсивность процесса инициирования горения вследствие менее существенного влияния излучения в области пор на условия теплопередачи по сравнению с теплопереносом за счет кондукции в приповерхностном слое угля без учета его гетерогенной структуры.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Моделирование плазменной переработки органических отходов с учетом кинетики их термохимических превращений

В.Е. Мессерле1,2, А.Б. Устименко3,4
1Институт проблем горения, Алматы, Казахстан
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
3ТОО «НТО Плазмотехника», Алматы, Казахстан
ust@physics.kz
4Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики, Алматы, Казахстан
Ключевые слова: органические отходы, плазменная переработка, топливный газ, кинетическое моделирование, расчет
Страницы: 623-632

Аннотация >>
Выполнены кинетические расчеты плазменной переработки органических отходов в воздушной и паровой средах. Показано, что за время пребывания отходов в плазменном реакторе 0,7 и 1,2 с на выходе из реактора образуется высококалорийный топливный газ с теплотой сгорания около 3540 и 5070 ккал/кг соответственно. При этом из 1 кг отходов образуется 1,16 кг горючего газа при воздушной и 0,87 кг чистого синтез-газа при паровой газификациях отходов. Энергетическая эффективность процесса газификациях отходов, определяемая отношением теплоты сгорания получаемого горючего газа к исходной теплоте сгорания отходов, в воздушной плазме составляет 91 %, а в паровой плазме - 98 %. Сопоставление результатов кинетических и термодинамических расчетов показало хорошее согласование.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Термодинамический анализ газификации возобновляемых углеродсодержащих материалов природного и искусственного происхождения в плазменной электропечи

В.А. Фалеев1, Е.Б. Бутаков1, С.И. Радько2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
v.faleev2010@yandex.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
Ключевые слова: органические отходы, газификация, теплосодержание, состав газа, энергозатраты
Страницы: 633-638

Аннотация >>
Проведен термодинамический анализ процессов плазменной газификации различных возобновляемых углеродсодержащих материалов с использованием различных кислородсодержащих окислителей (кислород, воздух, вода). Подтверждена возможность получения калорийного синтез-газа, пригодного для нужд теплоэнергетики.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Синтез керамики на основе TiOx методом плазменного напыления

А.Х. Абдуев1, А.К. Ахмедов1, А.Ш. Асваров1,2, К.Ш. Рабаданов2, Р.М. Эмиров3, С.П. Ващенко4, И.П. Гуляев4, В.И. Кузьмин4, Д.В. Сергачёв4
1Институт физики им. Х.И. Амирханова Дагестанского научного центра РАН, Махачкала
a_abduev@mail.ru
2Дагестанский научный центр РАН, Аналитический центр коллективного пользования, Махачкала
3Дагестанский государственный университет, Махачкала
4Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
vikuzmin57@mail.ru
Ключевые слова: оксид титана, рутил, плазменное напыление, микроструктура
Страницы: 639-646

Аннотация >>
Исследована структура керамики, полученной методом плазменного напыления сферических порошков TiO2. Выполнена электронная микроскопия поверхностей, сколов частиц исходного порошка и синтезированного в процессе напыления керамического покрытия. Рентгеновская дифракция и комбинационное рассеяние показали, что покрытия имеют в основном структуру рутила. Данные комбинационного рассеяния и рентгеновской дифракции обнаруживают также в составе покрытия аморфную фазу, фазы анатаза и нестехиометричные фазы Ti8O15, Ti10O19, Ti7O13 и др. Подавление рефлексов (011) и (111) и увеличение интенсивности рефлекса (110) свидетельствуют о наличии в синтезированной керамике преимущественной ориентации зерен. Рассмотрены механизмы формирования сложной структуры покрытий.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
Влияние температуры передней пористой вставки на аэродинамическое сопротивление цилиндра в сверхзвуковом потоке

С.Г. Миронов1,2, Т.В. Поплавская1,2, С.В. Кириловский1,2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
mironov@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: сверхзвуковое обтекание, газопроницаемые ячеисто-пористые материалы, влияние температуры, численное моделирование
Страницы: 647-650
Подраздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

Аннотация >>
Приведены экспериментальные и расчетные данные о влиянии нагрева ячеисто-пористого материала на волновое сопротивление цилиндра с передней газопроницаемой пористой вставкой, обтекаемого сверхзвуковым потоком (М = 4,85, Re1 = 3,3x106 м-1). Данные весовых измерений, полученные в сверхзвуковой аэродинамической трубе, сопоставлены с результатами численного моделирования обтекания, использующего дискретную модель ячеисто-пористого материала. Показано увеличение волнового сопротивления с ростом температуры пористой вставки и его уменьшение при понижении температуры.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
Методические особенности исследования энергетической эффективности комбинированной мини-ТЭС на базе газопоршневой установки и паровой турбины

П.А. Щинников, Н.В. Марасанов
Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
nikmarasanov@gmail.com
Ключевые слова: цикл Ренкина, цикл Отто, КПД, мини-ТЭС, энергопоток
Страницы: 651-654

Аннотация >>
Рассматривается технология производства электроэнергии на комбинированной мини-ТЭС, работающей при сочетании циклов Отто и Ренкина. Представлены основные положения методики исследования. Показано, что конструктивно-компоновочные параметры всех основных энергетических элементов, присущих разработанной технологии, позволяют выполнить ее в блочно-модульном варианте, а КПД по отпуску электроэнергии по предлагаемой технологии составит не менее 50 %.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


17.
К 70-летию Амира Анваровича Губайдуллина

Редколлегия
Сибирское отделение РАН, Новосибирск
tanda@itp.nsc.ru
Страницы: 655-656
Подраздел: ЮБИЛЕЙНАЯ ДАТА

Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину