|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2013 номер 5
Array
(
[SESS_AUTH] => Array
(
[POLICY] => Array
(
[SESSION_TIMEOUT] => 24
[SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
[MAX_STORE_NUM] => 10
[STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
[STORE_TIMEOUT] => 525600
[CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
)
)
[SESS_IP] => 3.140.198.201
[SESS_TIME] => 1732178718
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => d1569fc236bd314b78171121f403b315
[UNIQUE_KEY] => d4d76979d3e0fca506b20d2d8f0e61c9
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2013 год, номер 5
|
М. Д. Щербин, К. В. Павлюков, А. А. Сало,
С. Ф. Перцев, А. В. Рикунов
12-й Центральный научно-исследовательский институт
Министерства обороны Российской Федерации, 141307 Сергиев Посад
E-mail: fgu12tsnii@mil.ru
Ключевые слова: атмосфера, конвекция, взрыв, осадки, смерч, электрическое поле
Страницы: 3-17
Аннотация >>
Предпринята попытка описания развития возмущенной области атмосферы при ядерном взрыве, произведенном 6 августа 1945 г. в Хиросиме. При численном моделировании явления используются уравнения динамики для невязкого нетеплопроводного газа с учетом горения городской застройки, фазовых превращений воды, электризации частиц льда и вымывания частиц сажи. Результаты численного расчета развития возмущенной области атмосферы свидетельствуют об образовании ливневых осадков, формировании грозового облака с молниевыми разрядами, вымывании частиц сажи и образовании вертикальных вихрей. Временная последовательность отмеченных метеорологических явлений соответствует данным наблюдений. Используемые при решении задачи предположения и приближения обусловливают качественный характер полученных результатов. Уточнение этих результатов может быть осуществлено при более подробном изучении приближенных начальных и граничных условий задачи.
|
|
С. Кашани*, А. А. Ранжбар**, М. М. Мадани*,
М. Мастиани***,****, Х. Джалали*
*Филиал Исламского университета Азад в г. Горган, Кордкью, Иран
**Технологический университет г. Бабол, Бабол, Иран
***Технологический университет г. Урмия, Урмия, Иран
****Делваро-Афзарская индустриальная газовая компания, Тегеран, Иран
E-mail: S.kashani@kordkuyiau.ac.ir
Ключевые слова: наночастица, энергоемкий материал, накопление тепла, естественная конвекция
Страницы: 18-29
Аннотация >>
Численно исследовано влияние дисперсии наночастиц на процесс затвердевания наножидкости Cu—n-гексадекан в вертикальной камере при различной температуре ее левой вертикальной стенки. С использованием метода энтальпии пористости определена форма поверхности раздела твердого тела и жидкости. Показано, что полученные усиленные наночастицами энергоемкие материалы имеют большую по сравнению с основным материалом теплопроводность. Изучено влияние температуры стенки и относительного объема наночастицы на твердую фракцию и форму фронта раздела твердой и жидкой фаз. Установлено, что при уменьшении температуры стенки и увеличении относительного объема наночастиц объем твердой фракции увеличивается. Увеличение теплонапряженности усиленных наночастицами энергоемких материалов свидетельствует о возможности применения аккумулирования энергии в различных технологических процессах.
|
|
А. Махдиан, M. Гайур, Дж. Х. Лиахат*
Исфаханский технологический университет, 84156–83111 Исфахан, Иран
*Тарбиат модаррес университет, Тегеран, Иран
E-mails: a.mahdian@me.iut.ac.ir, ghayour@cc.iut.ac.ir, ghlia530@modares.ac.ir
Ключевые слова: теория формирования вторичной струи, кумулятивный заряд W-образной формы
Страницы: 30-37
Аннотация >>
Представлена замкнутая модель плоского симметричного кумулятивного заряда (КЗ) W-образной формы, состоящего из двух V-образных секций, в которых создаются два первичных ядра и две первичные струи. Если V-образные секции aсимметричны, то первичные ядра вбрасывают первичные струи во вторичное ядро, формирующееся на оси симметрии плоского симметричного КЗ W-образной формы. Для анализа плоского симметричного КЗ W-образной формы предложена обобщенная модель асимметричного плоского КЗ V-образной формы с произвольной асимметрией. С использованием этой модели описан процесс формирования вторичной струи в симметричном КЗ W-образной формы. С помощью замкнутой модели КЗ W-образной формы определены характеристики вторичной струи, проведено их сравнение с характеристиками струи симметричного или асимметричного КЗ V-образной формы. Для первичной и вторичной струй исследованы условия их когерентности и определены критические значения параметров, обеспечивающие когерентность.
|
|
Т. Джанг*,**, Д. Oуянг*, Х. Ли*, Д. Рен*, С. Ванг*
*Северо-Западный политехнический университет, 710129 Сиань, Китай
**Университет г. Йангджоу, 225002 Йангджоу, Китай
E-mail: jieouyang@nwpu.edu.cn
Ключевые слова: метод сглаженных гидродинамических частиц, удар капли, жидкая пленка, поверхностное натяжение, всплеск
Страницы: 38-47
Аннотация >>
С использованием метода сглаженных гидродинамических частиц исследована динамика удара капли о поверхность жидкости с образованием короны. Построена модель, учитывающая силу тяжести, искусственную вязкость и поверхностное натяжение. Проведено сравнение результатов численных расчетов, полученных методом сглаженных гидродинамических частиц, с экспериментальными данными. Показано, что метод сглаженных гидродинамических частиц позволяет достаточно точно описать динамику падения капли на поверхность жидкости. Установлено также, что этот процесс существенно зависит от глубины водоема и начальной скорости капли.
|
|
С. А. Рашковский, Ю. М. Милехин*,
А. Н. Ключников*, А. В. Федорычев*
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва
*Федеральный центр двойных технологий "Союз", 140090 Дзержинский
E-mail: rash@ipmnet.ru
Ключевые слова: регулируемое сопло, расходные характеристики, бифуркация, отрыв потока
Страницы: 48-57
Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование расходной характеристики высотного регулируемого сопла в наземных условиях. Показано, что расходная характеристика регулируемого сопла может существенно зависеть от конструкции его сверхзвуковой части и условий эксплуатации. Установлено, что при работе такого сопла в зависимости от положения регулятора могут реализовываться различные режимы течения рабочего тела; при определенных условиях возможно скачкообразное изменение режима течения, которое приводит к скачкообразному изменению (бифуркации) расходной характеристики сопла.
|
|
А. Ж. Карсян
Ростовский государственный университет путей сообщения, 344038 Ростов-на-Дону
E-mail: Agk16@yandex.ru
Ключевые слова: вязкая жидкость, нестационарный поток, гидродинамическое воздействие, малые радиальные перемещения поверхности тела, приближение Стокса
Страницы: 58-63
Аннотация >>
Рассмотрено нестационарное обтекание деформируемого сферического тела потоком вязкой несжимаемой жидкости в приближении малых чисел Рейнольдса при заданной скорости набегающего потока. Определено гидродинамическое воздействие набегающего потока на тело с учетом малых радиальных перемещений поверхности тела. Учтено влияние деформации поверхности сферического тела на величину силы воздействия набегающего потока, в частности определена зависимость от времени малых радиальных перемещений поверхности обтекаемого тела, позволяющая минимизировать силовое воздействие набегающего потока.
|
|
В. Ш. Шагапов*,**, В. В. Коледин**, Н. К. Вахитова***
*Институт механики Уфимского научного центра РАН, 450054 Уфа
**Бирский филиал Башкирского государственного университета, 452450 Бирск
***Башкирский государственный университет, 450074 Уфа
E-mails: Shagapov@rambler.ru, vikoled@mail.ru, vnk-55@mail.ru
Ключевые слова: устойчивость, метастабильная жидкость, парогазовый пузырек, инкремент, критическая масса зародыша
Страницы: 64-80
Аннотация >>
Рассмотрена проблема устойчивости перегретой жидкости, содержащей зародыши нерастворимого газа. Определены критические условия для массы газовых зародышей, их радиусов и объемных концентраций в случае устойчивого состояния системы жидкость — парогазовые зародыши. Построена теория спонтанных решений, описывающая выход перегретой пузырьковой парогазожидкостной системы из неустойчивого состояния. На основе таких решений изучена динамика перехода перегретой жидкости в устойчивое состояние.
|
|
С. С. Кацнельсон, Г. А. Поздняков
Институт теоретической и прикладной механики
им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mails: savelii@itam.nsc.ru, georg@itam.nsc.ru
Ключевые слова: математическое моделирование, магнитная гидродинамика, расплав металла, МГД-насос, дисковый канал, управляющие параметры
Страницы: 81-87
Аннотация >>
Разработана математическая модель центробежного кондукционного магнитогидродинамического (МГД) насоса, позволяющая рассчитать распределения скорости, плотности тока и давление по длине канала. При этом учет силы вязкости в исходной системе МГД-уравнений проводился на основе известного квадратичного закона сопротивления для турбулентного течения в трубе, обобщенного на случай плоских течений в канале. Получены зависимости коэффициента сопротивления от основных управляющих параметров (расхода металла, силы тока и магнитной индукции), позволяющие согласовать расчетные и экспериментальные данные о давлении на выходе насоса для различных режимов работы. Показано, что полученные зависимости имеют универсальный характер и предлагаемая модель может быть использована при проектировании насосов данного типа и для управления их работой в технологическом производстве.
|
|
Ю. Я. Трифонов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск 630090
E-mail: trifonov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: вязкое течение пленок, нелинейные волны, спутное и противоточное течение, волны ряби
Страницы: 88-100
Аннотация >>
Проведен теоретический анализ волнового стекания вязких пленок жидкости при наличии спутного турбулентного газового потока. В широком диапазоне значений числа Рейнольдса жидкости и скорости газового потока рассчитаны параметры двумерных стационарно бегущих волн. С использованием полных уравнений Навье–Стокса вычислены гидродинамические характеристики течения жидкости. Волновая поверхность раздела рассматривается как малое возмущение, уравнения для газа линеаризуются в окрестности основного турбулентного течения. Для рассчитанных нелинейных волн, ответвляющихся от плоскопараллельного течения, получены различные "оптимальные" режимы стекания пленок. Показано, что при больших скоростях спутного газового потока вычисленные характеристики волн соответствуют характеристикам волн ряби, наблюдаемым в экспериментах.
|
|
В. В. Шелухин, У. А. Христенко
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mails: shelukhin@list.ru, ukhrist@gmail.com
Ключевые слова: микрополярная жидкость, глинистая корка, совместное течение
Страницы: 101-109
Аннотация >>
На основе изучения совместного течения вязкой и микрополярной жидкостей получено новое граничное условие для уравнений вязкой жидкости, в случае когда на границе с твердым телом имеется тонкий слой гранулированной жидкости. Приведены примеры применения этого условия в задачах о течении бурового раствора при наличии глинистой корки на стенке скважины.
|
|
А. И. Филиппов, Т. А. Ишмуратов
Стерлитамакская государственная педагогическая академия им. З. Биишевой,
453104 Стерлитамак
E-mail: psi0nix@mail.ru
Ключевые слова: барабанный нефтесборщик, адгезия, критический режим, уравнение Навье–Стокса, течение в слое
Страницы: 110-118
Аннотация >>
Предложена приближенная модель описания гидродинамических процессов в стационарной постановке при течении вязкой жидкости на вращающемся движущемся цилиндре. Найдены выражения для критических и оптимальных толщин слоев жидкости, определены условия существования вала перед движущимся цилиндром. На основе полученных решений найдены зависимости между физическими и геометрическими параметрами для роторного адгезионного нефтесборщика.
|
|
Д. М. Орлов, А. Е. Рыжов, Т. А. Перунова
Научно-исследовательский институт природных газов
и газовых технологий "Газпром ВНИИГАЗ", 115583 Москва
E-mail: duleb@list.ru
Ключевые слова: гидродинамика пористой среды, многофазная фильтрация, компьютерное моделирование
Страницы: 119-128
Аннотация >>
Предложена методика определения относительных фазовых проницаемостей по данным о нестационарной фильтрации на основе аналитического решения обратной задачи фильтрации в приближении теории Баклея–Леверетта (метод Джонсона–Босслера–Наймана), верификации результата путем численного решения прямой задачи и выработки рекомендаций по изменению условий фильтрации в последующих экспериментах. Показано, что для улучшения соответствия натурных и получаемых в лабораторных условиях фазовых проницаемостей целесообразно совмещать физический эксперимент с численным.
|
|
В. А. Ерошенко, Я. Г. Гросу
Национальный технический университет Украины
"Киевский политехнический институт", 03056 Киев, Украина
E-mail: eroshenko@kpi.ua
Ключевые слова: пористые тела, жидкости, межфазная поверхность, лиофобность, гистерезис, капиллярное давление, изотерма сжатия-расширения, теплоемкость, показатель адиабаты
Страницы: 129-141
Аннотация >>
Расширен спектр характерных свойств репульсивных клатратов (РК) — новых рабочих тел, используемых для эффективного энергопреобразования в термомеханических системах. Для диссипации, аккумулирования и преобразования энергии с помощью РК используются межмолекулярные силы, действующие на межфазной поверхности системы жидкость — несмачиваемая твердая капиллярно-пористая матрица и приводящие к выталкиванию жидкости из пор матрицы. Показана возможность управления такими характеристиками РК, как сжимаемость, количество рассеиваемой (накапливаемой) механической энергии, теплоемкость и тепловые параметры процесса сжатия-расширения. Обсуждаются свойства РК, позволяющие обеспечить уникальные режимы работы энергоустройств, не реализуемые с помощью традиционных рабочих тел (газ, пар).
|
|
В. Е. Рагозина, Ю. Е. Иванова
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток
E-mails: ragozina@vlc.ru, ivanova@iacp.dvo.ru
Ключевые слова: нелинейная упругая среда, неоднородность, ударные волны, объемное и сдвиговое деформирование, эволюционное уравнение
Страницы: 142-153
Аннотация >>
С использованием метода сращиваемых асимптотических разложений получены решения краевых задач ударного деформирования нелинейно-упругого слабонеоднородного полупространства. Показано, что нелинейность модели и различные свойства неоднородности приводят к новым эволюционным уравнениям в прифронтовых областях продольных и поперечных ударных волн, переход в которые обусловлен преобразованиями всех независимых координат задачи.
|
|
Дж. H. Шарма, Н. Кумари, К. К. Шарма
Технологический национальный институт, 177005 Хамирпур, Индия
E-mails: jns@nitham.ac.in, nishanithmr@gmail.com, kks@nitham.ac.in
Ключевые слова: цилиндрическая полость, бесконечное пространство, диффузия, термоупругость, аппроксимация на малом промежутке времени
Страницы: 154-168
Аннотация >>
С использованием уравнений состояния диффузионно-термоупругого тела с одним временем релаксации и преобразования Лапласа исследуется динамическая задача о деформировании изотропного бесконечного цилиндра радиусом r под действием заданной на границе полости радиальной нагрузки, температуры или концентрации диффундирующего вещества. Для перемещений, температуры и концентрации получены аналитические выражения, приведены соответствующие графики.
|
|
Г. В. Дружинин, Ф. К. Смородин
Казанский национальный исследовательский технический университет
им. А. Н. Туполева, 420111 Казань
E-mail: tsmorodina@mail.ru
Ключевые слова: газовый поток, тепловое воздействие, плавление, унос массы, тепловая защита, радиационное излучение, подгруппа, дифференциальное уравнение
Страницы: 169-179
Аннотация >>
На основе инвариантного H2-решения получено аналитическое решение редуцированной задачи о плавлении кристаллического материала. Выведена формула, определяющая унос массы материала в расплавленном виде в окрестности критической точки.
|
|
В. П. Матвеенко, Н. В. Севодина, А. Ю. Федоров
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь
E-mails: mvp@icmm.ru, natsev@icmm.ru, fedorov@icmm.ru
Ключевые слова: клеевые соединения, простое соединение внахлестку, сингулярность напряжений, конечно-элементный анализ, форма соединения, оптимизация геометрии
Страницы: 180-186
Аннотация >>
Исследовано напряженное состояние в клеевых соединениях внахлестку при различных геометрических формах клеевой выжимки. Отмечено, что применяемые расчетные схемы рассматриваемой задачи включают особые точки, в которых при использовании для расчета напряженного состояния модели линейной теории упругости возможны бесконечные значения напряжений. На основе выводов из решения задачи оптимизации геометрии в окрестностях особых точек упругих тел предлагаются варианты геометрии клеевой выжимки, обеспечивающие наиболее существенное уменьшение концентрации напряжений в клеевых соединениях внахлестку.
|
|
А. Каси, К. Драйхе, М. Зиди, М. С. А. Хуари, А. Тунси
Университет г. Сиди-Бель-Аббес, Сиди-Бель-Аббес, Алжир
E-mail: tou_abdel@yahoo.com
Ключевые слова: уточненная теория пластин, нелинейный анализ, энергетический метод, трехслойная пластина, функционально-градиентный материал
Страницы: 187-198
Аннотация >>
Предложена уточненная теория нелинейного изгиба трехслойной пластины из функционально-градиентного материала, допускающая вариационную формулировку и не требующая введения корректирующего коэффициента для учета деформаций сдвига. Согласно этой теории деформации сдвига распределены по толщине пластины по параболическому закону и удовлетворяют условию отсутствия на лицевых поверхностях пластины касательных усилий. Для определения больших смещений трехслойной пластины из функционально-градиентного материала и распределения напряжений по ее толщине совместно используются энергетический принцип, предложенная теория, а также теории первого и третьего порядков, учитывающие деформации сдвига.
|
|
B. П. Ефимов
Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск
E-mail: efimov-pedan@mail.ru
Ключевые слова: прочность, растяжение, изгиб, бразильский метод, структурный параметр
Страницы: 199-209
Аннотация >>
Приведены экспериментальные данные о прочности образцов, испытанных на изгиб, и образцов в виде керна с центральным отверстием, сжимаемых по диаметру. С использованием нелокальных критериев прочности проведено сравнение полученных значений прочности образцов с прочностью образцов в условиях одноосного растяжения. Показано, что при использовании единого подхода к оценке прочности с помощью интегрального критерия разрушения Нейбера–Новожилова вычисленные и измеренные значения прочности образцов горных пород хорошо согласуются.
|
|
