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 4

1.
Подавление трансзвукового бафтинга с помощью плазменных вихрегенераторов

А.А. Сидоренко1, А.Д. Будовский1, П.А. Поливанов1, О.И. Вишняков1, В.Г. Судаков2, В.Н. Ищенко3
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
budovsky@itam.nsc.ru
2Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского, Жуковский, Московская обл
3Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: трансзвуковой бафтинг, электрический разряд, управление течением, transonic buffet, electric discharge, flow control
Страницы: 503-519

Аннотация >>
В работе представлены результаты экспериментального исследования возможности управления трансзвуковым бафтингом на прямом крыле с помощью плазменных вихрегенераторов. Воздействие разработанного устройства на течение заключается в создании продольного вихря в пограничном слое в результате асимметричного подвода энергии у поверхности миниатюрного вертикального ребра. Эксперименты выполнены с использованием модели крыла, имеющей сверхкритический профиль, в диапазоне чисел Маха набегающего потока 0,73÷0,78 и чисел Рейнольдса Re = (2,64÷2,8)×106. Экспериментальные данные, полученные с помощью метода высокоскоростной шлирен-визуализации и измерений распределения давления в следе за моделью, показывают, что используемый метод управления позволяет воздействовать как на средние характеристики течения, так и на характеристики колебаний ударной волны.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Численное моделирование многокомпонентного слоя смешения с твердыми частицами

А.П. Макашева, А.Ж. Найманова
Институт математики и математического моделирования МОиН РК, Алматы, Казахстан
altyn-mak@mail.ru
Ключевые слова: двухфазный поток, твердые частицы, многокомпонентный газ, уравнения Навье-Стокса, эйлерово-лагранжев метод, two-phase flow, solid particles, multicomponent gas, Navier-Stokes equations, Euler-Lagrange method
Страницы: 521-537

Аннотация >>
Работа посвящена численному моделированию сверхзвукового плоского слоя смешения многокомпонентных газов с вдувом частиц на границе раздела потоков. Предложен алгоритм решения системы уравнений Навье-Стокса для газовой фазы и системы обыкновенных дифференциальных уравнений для твердых частиц на основе эйлерово-лагранжевого представления. Предполагается, что турбулентное течение является квазидвумерным, и исходная система решается с использованием двумерного DNS-подхода без привлечения дополнительных замыкающих моделей турбулентности. Проведено детальное изучение влияния газовой фазы, в частности, входных чисел Маха и точек впрыска частиц, на закономерности распределения частиц и захват их когерентными структурами. Обнаружено усиливающее влияние центробежной силы на дисперсию частиц с увеличением конвективного числа Маха. Установлено квазиравновесное состояние с газовым потоком частиц малых размеров.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Влияние частоты переключения периодов на теплоотдачу насадки регенеративного воздухоподогревателя

Ю.А. Кирсанов1, Д.В. Макарушкин1, А.Ю. Кирсанов2
1Институт энергетики и перспективных технологий КазНЦ РАН, Казань, Россия
kirsanov-yury@mail.ru
2Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, Казань, Россия
Ключевые слова: лабораторный стенд, регенеративный воздухоподогреватель, нестационарные процессы, измерения, температура, теплоотдача, критериальное уравнение, laboratory stand, regenerative air heater, unsteady process, measurement, temperature, heat exchange, criterial equation
Страницы: 539-548

Аннотация >>
Описан лабораторный стенд с регенеративным воздухоподогревателем, автоматизированной системой управления и измерения параметров воздушных потоков и насадки, предназначенный для исследования теплоотдачи пакета параллельных пластин в нестационарных условиях при разной длительности периодов. Представлены методика измерения нестационарной температуры потоков холодного и горячего теплоносителей с учетом инерционности термопар и методика измерения коэффициента теплоотдачи пластин. Показаны изменения во времени текущих значений числа Нуссельта и тепловой нагрузки, передаваемой насадкой, за отдельные периоды. Полученные в опытах с пакетами пластин из разных материалов и толщин значения среднего за период числа Нуссельта обобщены критериальным уравнением, удобным для инженерных расчетов регенеративных воздухоподогревателей с листовыми насадками различных типов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Экспериментальное исследование теплообмена в отрывной области за обратным уступом при наличии табов

А.Ю. Дьяченко1, В.Л. Жданов2, Я.И. Смульский1, В.И. Терехов1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
terekhov@itp.nsc.ru
2Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАНБ, Минск, Беларусь
valery.zhdanov@hmti.ac.by
Ключевые слова: турбулентный поток, отрывное течение, табы, обратный уступ, теплообмен, turbulent flow, separation flow, tabs, backward-facing step, heat transfer
Страницы: 549-560

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования распределения статического давления и теплообмена в отрывном течении за обратным уступом при наличии вихрегенераторов. Генераторы продольных вихрей (табы) представляют собой выступы прямоугольной формы, размер которых, шаг между ними и местоположение в экспериментах варьировались. Результаты экспериментов сравнивались с двумя предельными случаями: в первом рассматривался гладкий уступ в отсутствие табов, во втором ¾ промежуток между табами отсутствовал и преграда представляла собой сплошное ребро. Наибольшее влияние на течение и теплообмен табы оказывают в рециркуляционной зоне, непосредственно примыкающей к основанию уступа. Табы, установленные на краю уступа, значительно сокращают координату максимального значения числа Нуссельта, что и обуславливает эффект интенсификации локальной и средней теплоотдачи.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Теплоотдача в турбулентной отрывной области за обратным уступом при пульсациях потока

И.А. Давлетшин1,2, А.К. Аслаев1, Н.И. Михеев1, А.А. Паерелий1
1Институт энергетики и перспективных технологий ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казан, Россия
davlet60@mail.ru
2Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, Казан, Россия
Ключевые слова: обратный уступ, отрыв потока, пульсации потока, число Струхаля, интенсификация теплоотдачи, backward-facing step, flow separation, flow pulsations, Strouhal number, heat transfer enhancement
Страницы: 561-572

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования теплоотдачи пульсирующего потока воздуха в отрывной области за обратным уступом. Получены данные по распределениям коэффициента теплоотдачи. Установлено, что на расстоянии более десяти высот уступа от его кромки коэффициент теплоотдачи под влиянием вынужденных пульсаций потока находится в пределах ± 10 % от стационарного уровня. По направлению к уступу интенсификация теплоотдачи относительно стационарных режимов растет. Непосредственно за кромкой отрыва пульсации потока приводят к локальной интенсификации теплообмена до двукратного уровня и выше. При этом в целом в отрывной зоне за уступом интенсификация теплоотдачи достигала максимума (70 %) при числе Струхаля Sh ~ 1.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Экспериментальное и численное исследование теплообмена при вынужденной конвекции через массив ребер с различными пересекающимися перфорациями

Х. Саадат1, М.М. Тавакол1, М. Яхуби2,3
1Исламский университет Азад, Шираз, Иран
tavakolmm@shirazu.ac.ir
2Ширазский университет, Шираз, Иран
3Иранская Академия наук, Шираз, Иран
Ключевые слова: перфорированные ребра, конвекционный теплообмен, эффективность, турбулентный поток, вычислительная гидродинамика, perforated fins, convection heat transfer, effectiveness, turbulent flow, CFD
Страницы: 573-590

Аннотация >>
В статье представлено экспериментальное исследование и численное моделирование характеристик теплопереноса для нового типа ребер с пересекающимися перфорациями. Сопряженные уравнения описывают динамику турбулентного течения и теплопередачу вокруг и внутри ребер и решаются с использованием программы, реализующей метод конечных объемов. Решение представлено для ребер с двумя типами перфораций: круглой и квадратной, число Рейнольдса по длине ребра изменяется в интервале от 2×104 до 4×104. Результаты численного моделирования воспроизводят картину течения и теплопереноса для каждой конфигурации ребра. Для проверки адекватности числовой модели выполняется сравнение для сплошных и перфорированных ребер, при этом наблюдаются приемлемые закономерности теплообмена. Также проведена серия измерений для моделей перфорированного ребра с одним продольным (по направлению течения) и одним поперечным отверстиями. Показано, что из всех протестированных конфигураций вариант ребра с одной продольной и тремя поперечными перфорациями обладает лучшими характеристиками теплообмена. Кроме того, установлено, что перфорация круглой формы эффективнее квадратной перфорации для регулирования как теплообмена, так и перепада давления.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Теплоотдача пучка труб в пульсирующем потоке

В.М. Молочников, А.Н. Михеев, А.К. Аслаев, О.А. Душина, П.А.А. Паерелий
Институт энергетики и перспективных технологий ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казан, Россия
vmolochnikov@mail.ru
Ключевые слова: пучок цилиндров, вынужденные пульсации скорости потока, теплоотдача, визуализация, SIV-измерения, профили статистических характеристик, механизм интенсификации теплоотдачи, cylinder bundle, forced pulsations of flow velocity, heat transfer, visualization, SIV measurements, profiles of steady-state characteristics, mechanism of heat transfer enhancement
Страницы: 591-603

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований теплоотдачи и структуры течения в межтрубном пространстве коридорного и шахматного пучков труб (цилиндров) в пульсирующем внешнем потоке. Для двух значений относительного шага расположения цилиндров в пучке проведены измерения средней теплоотдачи цилиндра, а также распределений компонент скорости потока и их среднеквадратичных пульсаций в межтрубном пространстве. Установлено, что изменение теплоотдачи цилиндра в пучке в условиях вынужденной нестационарности потока хорошо коррелируют с уровнем энергии пульсаций скорости в следе цилиндра. Показана возможность интенсификации теплоотдачи пучка цилиндров при помощи вынужденных колебаний потока.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Расчет теплопроводности жидких и парообразных хладагентов для чистых веществ и их бинарных и троичных смесей с помощью искусственной нейронной сети

Н. Галем1, С. Ханини2, М.У. Насёр1, М. Лэди2, А. Амран3
1Университет Блиды, Блида, Алжир
2Университет Медеа, Медеа, Алжир
3Национальная высшая школа химии Ренна, Ренн, Франция
abdeltif.amrane@univ-rennes1.fr
Ключевые слова: хладагент, чистая система, смеси, теплопроводность, искусственная нейронная сеть, прогнозная модель, refrigerant, pure system, mixtures, thermal conductivity, artificial neural network, predictive model
Страницы: 605-624

Аннотация >>
Определение теплофизических свойств гидрофторуглеродов, особенно теплопроводности, является важной задачей. В настоящей работе исследуется потенциал модели искусственной нейронной сети для установления теплопроводности гидрофторуглеродов в диапазонах 169,87-533,02 K, 0,047-68,201 МПа и 0,0089 - 0,1984 Вт/(м×K) температур, давлений и теплопроводности соответственно одиннадцати систем, включающих три различные категории, состоящие из пяти чистых систем (R32, R125, R134a, R152a, R143a), четырех бинарных смесей (R32 + R125, R32 + R134a, R125 + R134a, R125 + R143a) и двух троичных смесей (R32 + R125 + R134a, R125 + R134a + R143a). Каждой из них соответствовало 1817, 794 и 616 точек данных. Использование этих 3227 точек данных для жидкости и пара при различных температурах и давлениях позволило обучить, верифицировать и протестировать рассматриваемую модель. Исследование показало, что модели искусственной нейронной сети представляют хорошую альтернативу существующим моделям для оценки с удовлетворительной точностью теплопроводности различных систем хладагентов. Предсказанный с приемлемым уровнем точности с использованием искусственной нейронной сети квадрат коэффициента корреляции теплопроводности составил R 2 = 0,998 при RMSE = 0,0035 и AAD = 0,002 %. Результаты применения модели обученной нейросети к тестовым данным показывают, что метод обладает весьма высокой способностью предсказания.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Плотность и тепловое расширение самария в широком интервале температур

Ю.М. Козловский, С.В. Станкус
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
kozlovskii.yurii@gmail.com
Ключевые слова: термический коэффициент линейного расширения, плотность, самарий, высокие и низкие температуры, непрерывный фазовый переход, полиморфное превращение, критический индекс, точка Нееля, linear thermal expansion coefficient, density, samarium, high and low temperatures, continuous phase transition, polymorphic transformation, critical index, NГ©el point
Страницы: 625-631

Аннотация >>
Представлены результаты дилатометрического исследования термического коэффициента линейного расширения поликристаллического самария в интервале температур 110-1050 K. Получены температурные зависимости и рассчитаны справочные таблицы рекомендуемых значений термических свойств для интервала 110-1900 K его твердого и жидкого состояний. Установлен характер изменения термического коэффициента линейного расширения в областях фазовых превращений первого и второго родов. Определены критические индексы термического коэффициента линейного расширения в точке Нееля.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Исследование особенностей движения расплава оболочки тепловыделяющего элемента по его поверхности во время аварии

Э.В. Усов1, И.А. Климонов1, С.И. Лежнин1,2, П.Д. Лобанов1,2
1Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, Новосибирск, Россия
usovev@gmail.com
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: ТВЭЛ, авария, расплав, пленка, fuel pin, accident, melt, film
Страницы: 633-642

Аннотация >>
Представлены способы расчета движения расплава по поверхности ТВЭЛа в условиях аварии. Расчет выполнен с использованием полуаналитических методов для случая движения под действием силы тяжести и трения с потоком пара теплоносителя. Представлены результаты расчетов движения расплава при различных начальных условиях. Особое внимание уделено влиянию сил поверхностного натяжения на границе расплав- твердая подложка.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Горение пропана в среде аргона, диоксида углерода и водяного пара при повышенном давлении

О.Н. Федяева, Д.О. Артамонов, М.Я. Сокол, А.А. Востриков
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
fedyaeva@itp.nsc.ru
Ключевые слова: пропан, самовоспламенение, цепно-тепловой взрыв, диоксид углерода, водяной пар, propane, self-ignition, chain-thermal explosion, carbon dioxide, water vapor
Страницы: 643-654

Аннотация >>
В работе представлены результаты исследования горения пропана в среде аргона, диоксида углерода и водяного пара в условиях недостатка О2 и высокой плотности реагентов при их равномерном нагреве до 620 K. Исходя из временных зависимостей температуры реакционных смесей определена температура самовоспламенения пропана. Установлено, что окисление пропана в среде Ar и Н2О протекает по механизму цепно-теплового взрыва. Результаты масс-спектрометрического анализа показали, что окисление в среде СО2 характеризуется наименьшей степенью превращения пропана. Также установлено, что при низкой плотности водяного пара окисление пропана сопровождается высоким выходом Н2. В статье обсуждаются механизмы участия молекул СО2 и Н2О в окислении пропана.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Генерация тяги при сжигании газа в воде на плоской стенке

В.С. Тесленко, А.П. Дрожжин, Р.Н. Медведев
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
teslenko@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: водный движитель, генерация тяги, сжигание газа, удельная тяга, средняя тяга, water mover, thrust generation, gas combustion, specific thrust, average thrust
Страницы: 655-661

Аннотация >>
Представлены экспериментальные результаты исследований генерации импульсов силы и пульсаций пузыря на плоской тяговой стенке диаметром 100 мм при сжигании зарядов стехиометрической пропан-кислородной смеси. Показано, что для одинаковых газовых зарядов параметры тяги при сжигании газа на плоской стенке имеют качественные и количественные преимущества по сравнению со сжиганием газов в цилиндрических стволах. Амплитуда тяговой силы увеличивается за счет увеличения контактной поверхности пузыря с тяговой стенкой. Период пульсаций пузыря уменьшается по сравнению с периодами пульсаций пузыря в цилиндрических стволах и приближенно соответствует закону Релея-Виллиса. За счет уменьшения периодов пульсаций пузыря могут обеспечиваться условия увеличения средних значений тяги для импульсно-циклических режимов сжигания газовых зарядов в воде.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Скорость звука в паре хладагента R-134a (57,24 масс. %) - R-227ea (42,76 масс. %)

С.Г. Комаров, С.В. Станкус
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
stankus@itp.nsc.ru
Ключевые слова: смесевой хладагент, скорость звука, пар, температура, давление, ультразвуковой интерферометр, mixed refrigerant, speed of sound, vapor, temperature, pressure, ultrasonic interferometer
Страницы: 663-665

Аннотация >>
Методом ультразвукового интерферометра в интервале температур от 293 до 373 K и при давлениях от 0,08 до 0,97 МПа исследована скорость звука газообразного смесевого хладагента R-134a (57,24 масс. %) R-227ea (42,76 масс. %). Погрешности измерения температуры, давления и скорости звука составили соответственно ±20 мK, ±4 кПа и ± (0,20-0,35) %. Получены аппроксимационные зависимости скорости звука на пяти изотермах и проведено сопоставление экспериментальных данных с расчетами по программе REFPROP.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Исследование особенностей динамики парообразования при кипении жидкости в области субатмосферных давлений

В.С. Сердюков1,2, И.П. Малахов1,2, А.С. Суртаев1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
vsserd@gmail.com
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: кипение, субатмосферные давления, динамика парообразования, сухие пятна, высокоскоростная визуализация, ИК-термография, boiling, sub-atmospheric pressure, vapor bubbles evolution, dry spots, high-speed visualization, IR-thermography
Страницы: 667-670

Аннотация >>
В статье представлены результаты экспериментального исследования особенностей динамики парообразования при кипении воды при субатмосферных давлениях до 8,8 кПа. Использование в работе прозрачного нагревателя и высокоскоростных видеосъемки и ИК-термографии позволило проанализировать влияние давления на динамику паровых пузырей, эволюцию сухих пятен, а также на температурный напор закипания. Показано, что уменьшение давления при заданной плотности теплового потока приводит к существенному увеличению числа Якоба в момент активации центра парообразования и скорости роста паровых пузырей. Обнаружено, что кривая скорости роста сухих пятен имеет нелинейную зависимость от давления в диапазоне 8,8-103 кПа. При этом минимальное значение скорости роста сухих пятен наблюдается при давлении 42 кПа.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
К 75-летию Виктора Ивановича Терехова


Страницы: 671-672

Аннотация >>
5 августа 2019 года исполнилось 75 лет Заслуженному деятелю науки РФ, доктору технических наук, профессору Виктору Ивановичу Терехову.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину