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

2019 год, номер 2

1.
Выдающийся механик ХХ века (К 150-летию со дня рождения С.А. Чаплыгина)

В.М. Фомин, Б.М. Меламед
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: motion of solids in liquids and gases, aerohydrodynamics, gas jets, aeromechanics
Страницы: 167-174

Аннотация >>
Писать о таком выдающемся ученом, как Сергей Алексеевич Чаплыгин, который родился 150 лет назад и умер, когда многие из ныне живущих, еще не родились, достаточно сложно: приходится использовать как труды библиографов, так и воспоминания выдающихся ученых, которые с ним работали.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Модификация турбулентного течения на крыловом профиле путем комплексного управляющего воздействия

В.И. Корнилов, И.Н. Кавун, А.Н. Попков
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
kornilov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: крыловой профиль, турбулентный пограничный слой, мелкоперфорированные секции, вдув/отсос, аэродинамическое сопротивление, подъемная сила, аэродинамическое качество, airfoil section, turbulent boundary layer, finely perforated sections, blowing/suction, aerodynamic drag, lift force, lift-to-drag ratio
Страницы: 175-189

Аннотация >>
Численно и экспериментально изучена возможность применения комплексного метода управления несжимаемым турбулентным пограничным слоем на симметричном крыловом профиле с относительной толщиной 12 % путем вдува и отсоса через мелкоперфорированные секции, являющиеся частью поверхности крыла. Исследования выполнены при числе Рейнольдса Rec = 0,7 x 106 в диапазоне углов атаки a = -6 - 6º. Установлен механизм воздействия указанного способа управления на аэродинамические характеристики крыла. Выявлен неоднозначный характер влияния вдува/отсоса с точки зрения обеспечения максимума подъемной силы, выигрыша в аэродинамическом качестве крыла и уменьшения его аэродинамического сопротивления.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Асимптотические граничные условия для расчета положения ламинарно-турбулентного перехода eN-методом

А.В. Бойко1,2, К.В. Демьянко1,3, Ю.М. Нечепуренко1,3
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
boiko@itam.nsc.ru
2Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия
3Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: пограничный слой, ламинарно-турбулентный переход, e-метод, гидродинамическая устойчивость, уравнения распространения малых возмущений, локально-параллельный подход, асимптотические граничные условия, boundary layer, laminar-turbulent transition, e-method, hydrodynamic stability, governing equations for small disturbances, local-parallel approach, asymptotic boundary conditions
Страницы: 191-207

Аннотация >>
Работа посвящена использованию асимптотических граничных условий для инженерных расчетов положения ламинарно-турбулентного перехода в гидродинамических течениях e N -методом. Показано, что асимптотические граничные условия позволяют существенно сократить общие вычислительные затраты.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Особенности течений, формирующихся в процессах импульсного запуска сверхзвуковой аэродинамической трубы с различными диффузорами

Ю.П. Гунько, И.Н. Кавун
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
gounko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковая аэродинамическая труба, сопло, диффузор, импульсный процесс запуска, нестационарное сверхзвуковое течение, supersonic wind tunnel, nozzle, diffuser, impulse starting process, unsteady supersonic flow
Страницы: 209-228

Аннотация >>
Рассматриваются особенности сверхзвуковых нестационарных течений, формирующихся в процессах импульсного запуска аэродинамической трубы, содержащей форкамеру, сопло, диффузор и выхлопную емкость. Форкамера отделяется от тракта трубы тонкой разрушаемой диафрагмой. Перед запуском трубы газ, содержащийся в выхлопной емкости, откачивается до очень малого давления, затем в форкамеру начинает подаваться рабочий газ под большим давлением. При достижении некоторой величины этого давления в форкамере диафрагма «мгновенно» разрушается, и рабочий газ начинает истекать через сопло: возникает быстропротекающий неустановившийся процесс запуска трубы. Выполнено численное моделирование течений, формирующихся при импульсном запуске простейшей экспериментальной импульсной установки с плоским соплом, на выходе которого реализуется сверхзвуковой поток с числом Маха 2,9, и со сменными плоскими диффузорами, имеющими различные относительные площади горловины. Численные расчеты плоских нестационарных течений выполнены с использованием осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса и SST κ-ω модели турбулентности. Рассчитанные численно структуры течения сопоставляются с данными оптической визуализации течения, полученными в экспериментальной установке в процессе ее запуска.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Метод осреднения параметров газовых потоков в турбомашинах для оценки их КПД с учетом спиральности поля скорости

Н.Н. Кортиков
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
n-kortikov@yandex.ru
Ключевые слова: осреднение, спиральность поля скорости, энтропия, завихренность, вторичные течения, турбинная ступень, коэффициент полезного действия, полная температура, энтальпия торможения, коэффициенты неравномерности, averaging, helicity of the velocity field, entropy, vorticity, secondary flows, turbine stage, efficiency, total temperature, stagnation enthalpy, coefficient of non-uniformity
Страницы: 229-236

Аннотация >>
Разработана методология осреднения неравномерных завихренных потоков в турбомашинах, которая основывается на условиях сохранения массового расхода, потоков полной энтальпии и импульса (либо энтропии) с добавлением в алгоритм нового инварианта ¾ интеграла спиральности газового потока. Получена и проведена валидация зависимости, уточняющая расчет КПД ступени турбины, учитывающая наличие в межлопаточном канале турбомашины крупномасштабных вихревых структур (неопределенность оценки влияния вторичных течений на величину потерь не превышает 0,2 %). Приведены методики осреднения параметров газового потока, учитывающие вклад вторичных течений в потери кинетической энергии, которые показали меньшее на 2,4 % значение КПД по сравнению с расчетом, используемым ранее для турбинной ступени Ленинградского политехнического института.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Эволюция пленки воды и барьерного льда на поверхности тела при плоском обтекании воздушным потоком

А.В. Кашеваров1, А.Л. Стасенко1,2
1Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского, Жуковский, Московская обл
a.v.kash@yandex.ru
2Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Московская обл
Ключевые слова: обледенение, барьерный лед, жидкая пленка, icing, run-back ice, liquid film
Страницы: 237-245

Аннотация >>
Развита физико-математическая модель охлаждающейся и отвердевающей жидкой пленки, увлекаемой воздухом вдоль подогреваемой поверхности обтекаемого тела с заданным распределением плотности теплового потока на поверхности. Приведен пример численного тестирования модели при наборе определяющих параметров, характерных для экспериментов на аэрохолодильном стенде.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Теплообмен в восходящем пузырьковом течении в вертикальной сборке стержней

М.А. Воробьев
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
vorobyev@itp.nsc.ru
Ключевые слова: двухфазное течение, газосодержание, пузырек, теплообмен, сборка вертикальных стержней, дистанцирующая решетка, two-phase flow, gas content, bubble, heat transfer, vertical rod bundles, spacer grid
Страницы: 247-253

Аннотация >>
Известно, что введение газовой фазы в поток жидкости приводит к перестроению структуры течения и может существенно изменить ключевые теплогидравлические параметры течения, например, коэффициент теплообмена. В представленной работе приведены результаты экспериментального исследования восходящего пузырькового потока в вертикальной сборке стержней 3×3. В качестве рабочей жидкости использовалась дистиллированная вода. Эксперимент проводился при числах Рейнольдса от 4000 до 11000 и среднерасходных газосодержаниях от 3 до 10 %. В результате эксперимента были определены коэффициенты теплообмена от нагреваемого электрическим током центрального стержня к потоку и показано, что наибольшее влияние на теплообмен газовые включения оказывают при малых числах Рейнольдса и максимальном удалении от дистанцирующей решетки.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Экспериментальное исследование распределения размеров пузырьков и паросодержания на выходе вертикального узкого канала

Л. Хуан, Л. Тао, Ч. Чен, Г. Ван, Б. Ху
Шанхайский университет науки и технологии, Шанхай, Китай
huanglihao1208@163.com
Ключевые слова: двухфазное течение, ультразвуковое детектирование, распределение размеров пузырьков, паросодержание, two-phase flow, ultrasonic detection, bubble size distribution, vapor quality
Страницы: 255-273

Аннотация >>
Наличие пузырьков в потоке жидкости оказывает большое влияние на перепад давления, теплоперенос, картину течения и многие другие характеристики потока. Из-за сложности такого явления как двухфазный кипящий поток проведение экспериментов является затруднительным. В статье описана экспериментальная установка для ультразвукового исследования данного течения. В работе исследуются распределения размеров пузырьков и паросодержание в газожидкостном двухфазном потоке через узкий вертикальный канал с поперечным сечением 3´20 мм. Распределение размеров пузырьков существенно зависит от теплового потока и массового расхода, что приводит к различным распределениям размеров пузырьков при разных режимах течения. В экспериментах с помощью ультразвукового метода измерялось паросодержание, полученное значение сравнивалось с теоретическими данными. Модель ультразвуковых измерений применима главным образом к пузырьковому течению. При низком паросодержании измеренные величины близки к теоретическим, следовательно, модель измерений подходит для случая пузырькового кипения. При высоких значениях паросодержания различие между экспериментальными и расчетными данными возрастает. Для сравнения результатов, полученных экспериментально и теоретически, необходимо модифицировать модель ультразвуковых измерений таким образом, чтобы получить лучшее согласование при различных режимах течения. В будущем это может быть полезным при изучении механизма уноса жидкости в микроканалах, особенно при их внутреннем диаметре менее 5 мм.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Исследование процесса испарения жидкости со свободной поверхностью в замкнутой ёмкости при понижении давления и акустическом воздействии

В.И. Трушляков1, А.А. Новиков1, И.Ю. Лесняк1, А.В. Паничкин2
1Омский государственный технический университет, Омск, Россия
lesnyak.ivan@gmail.com
2Омский ИМ СО РАН, Омск, Россия
panich@ofim.oscsbras.ru
Ключевые слова: тепло- и массообмен, акустическое и вакуумное воздействия, парогазовая смесь, математическая модель, эксперимент, уравнение регрессии, heat and mass transfer, sonic and vacuum exposure, gas-vapor mixture, mathematical model, experiment, regression equation
Страницы: 275-286

Аннотация >>
Проведены теоретико-экспериментальные исследования процесса испарения жидкости со свободной поверхностью в замкнутой ёмкости при вакуумном и акустическом воздействиях. Разработана математическая модель влияния акустического воздействия и давления газа в замкнутой ёмкости на температуру и скорость испарения жидкости. Разработана программа и методика проведения экспериментов, создан экспериментальный стенд, реализована программа экспериментов. При проведении экспериментов использовался пьезокерамический излучатель с постоянными во времени значениями частоты и амплитуды колебаний. В качестве жидкости рассматривалась дистиллированная вода. В работе приведены экспериментальные зависимости изменения температуры жидкости и расчетные значения скорости испарения жидкости как при совместном вакуумном и акустическом воздействиях, так и при воздействии этих факторов по отдельности. Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных значений температур жидкости в процессе испарения показал совпадение с точностью до 10 %. Авторами проведен регресссионный анализ влияния на скорость испарения жидкости таких факторов, как давление в вакуумной камере и мощность акустического воздействия. Получено уравнение регрессии, позволяющее оценить влияние акустического и вакуумного воздействий на скорость испарения жидкости в процессе эксперимента при различных давлениях и массах жидкости. Сформулированы предложения для проведения дальнейших исследований.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Экспериментальное исследование характеристик тепло- и массопереноса при испарительном охлаждении воды в градирне с пенокерамическим оросителем

Ц.Ц. Конг1, Д.Ю. Лю2, П. Ван3, Д.К. Се4, Ц. У4, С.И. Чжао4
1Технологический университет Чьянгсу, Ченгджоу, Чьянгсу, Китай
kqjde@126.com
2Университет Хохай, Нанджинг, Чьянгсу, Китай
3Университет Хохай, Нанджинг, Китай
4Университет Хохай, Ченгджоу, Чьянгсу, Китай
Ключевые слова: градирня, характеристики тепло- и массопереноса, пенокерамика, ороситель, отношение расходов, эффективность охлаждения, cooling tower, heat and mass transfer characteristics, foam ceramic, packing, water/air mass flow ratio, cooling performance
Страницы: 287-300

Аннотация >>
Приводится описание экспериментального исследования совместного тепло- и массопереноса при испарительном охлаждении воды в градирне с новым пакетом оросителя, получившем название FCP-08. Пакет состоит из гофрированных листов пенокерамики, выполненных в форме синусоидальных волн с поверхностными канавками для улучшения растекания жидкости. Высота пакета оросителя составляет 1,0 м, площадь поперечного сечения рабочей области равна 0,68x0,68 м. Исследование направлено преимущественно на изучение влияния отношения расходов воды и воздуха на характеристики тепло- и массопереноса при разных температурах воды на входе. Полученные результаты показывают, что диапазон температур охлаждаемой воды R и охладительная эффективность градирни e уменьшаются с увеличением отношения расходов воды и воздуха L/G. В то же время коэффициент охлаждения KαV/L несколько уменьшается с увеличением отношения расходов, а вместе с тем его величина заметно превышает значения аналогичных величин для других, ранее исследованных оросителей. С помощью линейной подгонки было получено выражение для коэффициента охлаждения, связанного с отношением расходов и температурой воды на входе. Сравнение полученных результатов с данными, приведенными в публикациях для оросителей иных типов, показывает, что эффективность охлаждения градирни с пенокерамическим оросителем превосходит эффективность, получаемую при использовании прочих оросителей.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Исследование теплового излучения топочных газов в паровом котле при сжигании твердых топлив

В.А. Кузьмин, И.А. Заграй, Е.И. Маратканова, И.А. Десятков
Вятский государственный университет, Киров, Россия
ZagrayIA@yandex.ru
Ключевые слова: тепловое излучение, продукты сгорания, топочные газы, паровой котел, дисперсность, оптические свойства, радиационные характеристики, характеристики излучения, степень черноты, вычислительный эксперимент, thermal radiation, combustion products, furnace gases, steam boiler, dispersity, optical properties, radiation characteristics, emission characteristics, emissivity factor, computational experiment
Страницы: 301-315

Аннотация >>
Предложена методология комплексного исследования теплового излучения топочных газов при сжигании твердых топлив. Приведены характеристики исходного топлива и химический состав летучей золы. Представлены коэффициенты поглощения газовой фазы в зависимости от длины волны, температуры и концентрации основных газовых компонентов. Состав газа определялся расчетом по продуктам полного сгорания, а также экспериментально с помощью газоанализатора. Результаты экспериментальных исследований по форме, размерам частиц, функции распределения частиц летучей золы по размерам, плавкости минеральной части использовались для расчета радиационных характеристик конденсированной фазы. В работе представлены расчеты характеристик излучения топочных газов (спектральных и интегральных плотностей потоков и степеней черноты) в зависимости от влияния каждой фазы при разных рабочих температурах. Работоспособность методики установлена путем сравнения расчетных и экспериментальных данных по характеристикам излучения для гомогенных и гетерогенных продуктов сгорания. Выбраны спектральные участки для определения температур топочных газов и поверхности отложений летучей золы на стенках экранов парового котла. Приведены экспериментальные зависимости степени черноты отложений летучей золы от температуры. Результаты работы могут быть использованы для расчета тепловых потоков, при пирометрии топочных газов и определении температурного уровня при составлении режимных карт работы котлоагрегата.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Трехмерное моделирование аэродинамики и теплообмена в камере сгорания котла БКЗ-75 Шахтинской ТЭЦ

А.С. Аскарова1, С.А. Болегенова1, С.А. Болегенова1, В.Ю. Максимов1, М.Т. Бекетаева2
1Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики КНУ им. аль-Фараби, Алматы
Valeriy.Maximov@kaznu.kz
2Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы
Ключевые слова: аэродинамика, турбулентность, тепломассоперенос, численное моделирование, вычислительный эксперимент, камера сгорания, aerodynamics, turbulence, heat and mass transfer, numerical modeling, numerical experiment, combustion chamber
Страницы: 317-335

Аннотация >>
С помощью современных методов трехмерного компьютерного моделирования исследованы процессы тепломассопереноса, протекающие в реальных топках промышленных ТЭС. Выполнены вычислительные эксперименты по изучению аэродинамики высокотемпературных потоков и характеристик теплообмена при горении низкосортного карагандинского угля марки КР200 в камере сгорания котла БКЗ-75 Шахтинской ТЭЦ. В результате проведения вычислительных экспериментов получена аэродинамическая картина высокотемпературных потоков, а также распределение температуры в основных сечениях топочной камеры и по ее высоте. Методами численного моделирования рассчитан радиационный тепловой поток на стенки камеры сгорания, что позволило определить области максимального его воздействия на топочные экраны. Полученная картина распределения в топочном пространстве интенсивности тепловыделения при горении определяет области максимального взаимодействия топлива и окислителя.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину