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

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] => 3.238.225.8
    [SESS_TIME] => 1660216075
    [BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
    [fixed_session_id] => ce3ff723a5aeabab8a2ed9072a627302
    [UNIQUE_KEY] => 7193c41f8b436650ad3b6dd74a0a9981
    [BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
        (
            [LOGIN] => 
            [POLICY_ATTEMPTS] => 0
        )

)

Поиск по журналу

Теплофизика и аэромеханика

2022 год, номер 3

1.
Влияние спрея на газодинамическую структуру сверхзвуковой недорасширенной струи

В.М. Бойко, В.В. Лотов, А.Ю. Нестеров, С.В. Поплавский
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
bvm@itam.nsc.ru
Ключевые слова: газожидкостный поток, недорасширенная сверхзвуковая струя, аэродинамическое разрушение капель
Страницы: 323-337

Аннотация >>
Цель работы - исследование газодинамической структуры сверхзвуковой недорасширенной струи в присутствии жидкого спрея применительно к тематике газожидкостных форсунок. Для регистрации волновой структуры струи используются методы теневой и АВТ-визуализации (адаптивным визуализирующим транспарантом). Для измерения скорости спрея, а также определения его концентрации и дисперсности применяется лазерный доплеровский анемометр (ЛДА). Установлено качественное отличие течения в двухфазном ядре от течения в газовой струе, изучена трансформация диска Маха в широком диапазоне режимов по газу и расходов жидкости. Показана решающая роль градиентного участка струи в области диска Маха в процессе диспергирования жидкости.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Сверхзвуковая струя, вытекающая из сопла Лаваля с полукруглыми выемками: расширение, затухание струи и формирование скачков уплотнения

С. Илаккия, Б.Т.Н. Сридхар
Университет Анны, Ченнай, Индия
ilakaero021@gmail.com
Ключевые слова: затухание струи, сопло с полукруглыми выемками, длина сверхзвукового ядра потока, эффективность влияния выемки на сопле на структуру струи
Страницы: 339-359

Аннотация >>
Проведены эксперименты исследования, цель которых состоит в оценке влияния двух противостоящих выемок, нанесенных на расширяющуюся часть сверхзвукового сопла, для трех значений относительного давления в сопле (NPR), равных 3,6, 5,5, 7,2. Сравнение выполнялось относительно струи, истекающей из осесимметричного сопла без выемок. Данные получены для расчетного числа Маха, равного 1,8, и при отношении площадей сопла 1,44. Также получены данные о распределениях давления, измеренного с помощью трубки Пито, вдоль оси сопла и в радиальном направлении для трех осевых координат ( x ¢ = 1, 3, 5, 8). Разработаны эмпирические соотношения для определения длины интервалов, соответствующих различным областям уменьшения давления вдоль оси x . В качестве параметра для определения влияния выемок на сопле на характеристики затухания струи использовалась эффективность выемок. Картина струйного течения из сопла с выемками существенно отличается от течения из обычного круглого сопла. При этом влияние выемок более заметно для случаев недорасширенного режима истечения струи, чем для перерасширенного режима течения. При регистрации ударно-волновых структур с помощью шлирен-метода визуализации в струях при различных NPR установлено, что струя из сопла с выемками сильно деформируется. Для описания характеристик затухания струи вводятся параметры характерных расстояний уменьшения давления на 50 и 90 % (давление измерено вдоль оси струи). Для случая истечения струи из сопла с выемками наблюдается существенное уменьшение величины пространственных флуктуаций давления и сокращение длины сверхзвукового ядра.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Моделирование динамики струи при истечении через тонкое сопло водного флюида, находящегося в сверхкритическом состоянии

Р.Х. Болотнова1, В.А. Коробчинская1,2
1Институт механики им. Р.Р. Мавлютова УФИЦ РАН, Уфа, Россия
bolotnova@anrb.ru
2Башкирский государственный университет, Уфа, Россия
buzina_lera@mail.ru
Ключевые слова: тонкое сопло, истечение вскипающего флюида, пакет OpenFOAM, математическое и численное моделирование
Страницы: 361-370

Аннотация >>
Исследована динамика формирования струи водного флюида сверхкритических параметров состояния, истекающей из сосуда высокого давления через тонкое сопло. Численное моделирование процесса истечения проведено с использованием системы уравнений газопарожидкостной смеси, включающей законы сохранения массы, импульса и энергии фаз в соответствии с однодавленческим, односкоростным и двухтемпературным приближениями с учетом контактного теплообмена и массообменных процессов испарения и конденсации в условиях равновесного состояния с применением модифицированного решателя reactingTwoPhaseEulerFoam открытого пакета OpenFOAM. Показан процесс формирования висячего скачка уплотнения в сверхзвуковой вскипающей струе с образованием диска Маха. Установлено, что процесс истечения сопровождается формированием вихревых зон вблизи оси симметрии, приводящих к возникновению периодических пульсаций давления и массовой скорости внутри струи, которые в дальнейшем приводят к образованию серии акустических волновых импульсов, предшествующих основному струйному течению. Приведено обоснование достоверности рассматриваемого численного метода, реализованного с применением решателя пакета OpenFOAM, путем сравнения численного и аналитического решений задачи Л.И. Седова о точечном взрыве в двухфазной газокапельной смеси в случае плоской геометрии. Представлены результаты сравнительного анализа численного решения и экспериментальной фотографии сверхзвуковой струи азота при истечении через цилиндрическое сопло из резервуара высокого давления. Полученные с применением пакета OpenFOAM численные результаты имеют удовлетворительное согласование с аналитическим решением и экспериментом.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Метод пассивного управления потоком спутной струей, его гидродинамическая и теплофизическая эффективность при обтекании цилиндра, размещенного в канале с волнистыми стенками

Х.Ф. Ахмед, Ф.К. Малик, М.М. Хан
Столичный Университет науки и технологии, Исламабад, Пакистан
hfahmed_1996@outlook.com
Ключевые слова: снижение сопротивления, стабильность спутной струи, теплообмен, нейронные сети, коэффициент загромождения
Страницы: 371-388

Аннотация >>
Работа теплообменников с поперечными потоками для охлаждения цилиндров требует стабильной спутной струи за цилиндром для минимизации гидродинамического сопротивления, что обычно уменьшает эффектность теплообмена. Данная задача решается с помощью пассивного управления спутной струей в ламинарном потоке вокруг цилиндра: это достигается с помощью волнистой геометрии стенок канала. Влияние такой геометрии на теплообмен и сопротивление потоку изучалось для широких интервалов чисел Рейнольдса (Re = 20 - 200), параметра загромождения потока ( b = 0,5 - 0,8) и числа Прандтля (Pr = 0,25 - 100). Для указанных интервалов входных параметров было показано, что сопротивление потоку в случае канала с волнистыми стенками снижается минимум на ~ 36 % и максимум на ~ 95 % при соответствующей потере на ~ 8 % и ~ 40 % в эффективности теплообмена по сравнению с каналом с плоскими стенками. Гидродинамическая и теплофизическая эффективность потока в канале с волнистой геометрией по сравнению с плоской геометрией при параметре Pr = 0,744 усиливается на ~ 14 % для канала с b = 0,5 и на ~ 160 % для b = 0,9. Увеличение эффективности за счет волнистой геометрии обеспечивает правильный выбор между понижением гидродинамического сопротивления и снижением теплообмена.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Влияние турбулентности, ускорения и отрыва воздушного потока на поле скорости, температуры и на массообмен в пограничном слое с горением этанола

Б.Ф. Бояршинов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
boyar@itp.nsc.ru
Ключевые слова: турбулентность, ускорение, отрыв, горение смеси, диффузионное горение, линии тока, изотермы, фронт пламени
Страницы: 389-400

Аннотация >>
Рассматриваются вопросы взаимодействия газодинамики и горения с использованием известной базы опытных данных о пограничном слое с горением этанола. Газодинамика представлена линиями тока, горение - изотермами. Исследуется влияние повышенной степени турбулентности воздуха (до 18 %), ускорения в сужающемся канале, влияние высоты ребра-стабилизатора пламени (3 и 6 мм) на структуру течения в отдельных сечениях и в пограничном слое в целом. Показано, что непосредственно за преградой, где проявляются признаки кинетического реагирования газовой смеси, линии тока пересекаются, а при горении в сужающемся канале с низкой турбулентностью воздуха изотермы и линии тока становятся эквидистантными вблизи фронта пламени, как в случае диффузионного реагирования. Массообмен на поверхности жидкого горючего остается консервативным к изменению газодинамических параметров воздушного потока.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
CFD-анализ пленочного охлаждения продольно изогнутых стенок

А. Гюлайлиа1, А. Хорси2, С.А. Слимэйн1, А.М. Буджемэ1, А. Смаха1, П. Кумар3
1Центр разработки спутников, Оран, Алжир
guelailia@yahoo.fr
2Университет науки и технологий Мохамеда Будиафа, Оран, Алжир
azzeddine.khorsi@yahoo.fr
3Технологический институт Бирлы, Месра, Индия
priyankkumar@bitmesra.ac.in
Ключевые слова: вычислительная гидродинамика, тепломассообмен, турбулентность, пленочное охлаждение
Страницы: 401-409

Аннотация >>
В работе исследуется влияние продольной кривизны стенки на эффективность пленочного охлаждения, осуществляемого путем впрыскивания жидкости через один ряд цилиндрических отверстий. Рассматриваются четыре различных случая, обусловленные изменением высоты продольной кривизны. Распределение эффективности пленочного охлаждения представлено для нескольких параметров вдува. Численное моделирование проводится с использованием пакета ANSYS CFX. Турбулентность аппроксимируется моделью переноса напряжения сдвига (SST). Выполнено сравнение численных результатов с экспериментальными данными.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Экспериментальное исследование свободной конвекции жидкого металла в прямоугольном канале с градиентом температуры

Н.А. Прибатурин1, П.Д. Лобанов2, В.С. Бердников2, А.С. Курдюмов2, А.И. Светоносов2, И.А. Евдокименко2
1ИБРАЭ РАН, Москва, Россия
nialp@mail.ru
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
lobanov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: эксперимент, свободная конвекция, жидкий металл, температура
Страницы: 411-417

Аннотация >>
Проведены измерения распределения температуры при развитии естественной конвекции в вертикальной прямоугольной полости высотой 364 мм, шириной 185 мм и глубиной 40 мм, заполненной свинцово-висмутовым расплавом, на вертикальных боковых стенках которой поддерживается перепад температуры. Путем изменения электрической мощности, подводимой к нагреваемой стенке, и, соответственно, изменением отводимого от противоположной стенки тепла задавался начальный перепад температуры. Измерения проводились в квазистационарном режиме свободной конвекции, при котором параметры течения и распределения температур по сечению полости являлись постоянными в течение нескольких часов. В результате выполненных измерений получены профили температуры по ширине и глубине прямоугольной полости.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Расчет и оптимизация теплообменников термоэлектрического блока охлаждения

Е.Н. Васильев
Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск, Россия
ven@icm.krasn.ru
Ключевые слова: пластинчато-ребристый теплообменник, термическое сопротивление, термоэлектрический модуль, холодопроизводительность, холодильный коэффициент
Страницы: 419-430

Аннотация >>
Рассмотрены процессы теплопередачи в воздушном и жидкостном пластинчато-ребристых теплообменниках термоэлектрического блока охлаждения. Выполнен анализ режимов течения в межреберных каналах, определены локальные коэффициенты теплоотдачи. Из численного решения двумерной задачи теплопроводности получены зависимости термических сопротивлений теплообменников от их геометрических параметров. Определено влияние термических сопротивлений на холодопроизводительность и холодильный коэффициент термоэлектрического блока охлаждения. Проведена оптимизация теплообменников по толщине ребер и межреберному расстоянию.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Оптимизация концевых элементов несущих систем по критерию минимума индуктивного сопротивления

В.Г. Борисова, В.А. Силантьев
СибНИА им. С.А. Чаплыгина, Новосибирск, Россия
sa01borisova@gmail.com
Ключевые слова: оптимизация, индуктивное сопротивление, концевые аэродинамические поверхности, законцовка, плоскость Трефтца, циркуляция, аэродинамическое проектирование
Страницы: 431-443

Аннотация >>
Представлен расчетный метод снижения индуктивного сопротивления путем улучшения аэродинамики концевых элементов несущих систем. Метод позволяет оптимизировать распределение интенсивности свободных вихрей концевых крылышек в расчетной плоскости Трефтца при заданной величине подъемной силы и сохранении геометрии базового крыла. Проведены оптимизационные расчеты различных несущих систем, в том числе ближнемагистрального самолета СТР-40ДТ, разрабатываемого в ФГУП «СибНИА им.С.А. Чаплыгина». Отмечается хорошее согласование результатов расчетных и экспериментальных исследований.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Теплоотдача и критический тепловой поток на модифицированной поверхности при кипении в условиях естественной конвекции

А.Н. Павленко, В.Е. Жуков, Н.Н. Мезенцева
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
pavl@itp.nsc.ru
Ключевые слова: микродуговое оксидирование, модифицирующее покрытие, теплообмен, критический тепловой поток, фреон, большой объем, кипение, теплоотдача
Страницы: 445-449

Аннотация >>
Проведены исследования теплоотдачи и критического теплового потока на плоских прямоугольных (16 ´ 24 мм2) теплоотдающих поверхностях (ТП), изготовленных из алюминиевого сплава Д16 и модифицированных методом микродугового оксидирования (МДО). Исследованы два типа покрытия, приготовленные с использованием различных электролитов: KOH и фосфатов. Покрытия имеют хорошую адгезию к ТП и высокую диэлектрическую прочность. Толщина покрытий составляет 20 и 7 мкм соответственно. Исследования проведены на фреоне R21 в условиях естественной конвекции при горизонтальной ориентации ТП. Для сравнения проведены измерения на идентичных рабочих участках без модифицирующего покрытия: один участок полированный, второй - шлифованный с шероховатостью 20 мкм. Показано, что интенсивность теплоотдачи на модифицированных ТП не ниже, чем на шлифованной с шероховатостью 20 мкм ТП, и до двух раз выше в сравнении с полированной ТП. Величина критического теплового потока на исследованных поверхностях практически одинаковая. Применение данных типов покрытия обеспечивает электроизоляцию теплоотдающего элемента без ухудшения эффективности отвода тепла.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Характеристики теплового излучения продуктов сгорания ракетных двигателей Часть 1. Исследование характера и уровня излучения для модельных ЖРД и РДТТ

В.А. Кузьмин, И.А. Заграй, Н.А. Шмакова
Вятский государственный университет, Киров, Россия
vl.kuzmin@mail.ru
Ключевые слова: модельный жидкостный ракетный двигатель, модельный ракетный двигатель на твердом топливе, тепловое излучение, продукты сгорания, характеристики излучения, плотность потока энергии излучения, излучательная способность, температурная неравновесность
Страницы: 451-460

Аннотация >>
В работе приводятся расчетные спектральные плотности потоков энергии излучения и излучательные способности продуктов сгорания модельных жидкостного ракетного двигателя и ракетного двигателя на твердом топливе для условий камеры сгорания, сопла, начального и основного участков факела. Исследовано влияние температурной неравновесности газа и частиц конденсированной фазы на спектральные и интегральные характеристики излучения продуктов сгорания. Проведено сопоставление полученных в работе расчетных результатов с экспериментальными и расчетными данными других авторов. Особое внимание уделяется изучению характера и уровня излучения для разных участков истекающих продуктов сгорания. Результаты работы могут быть полезны при выборе участка спектра для определения температуры продуктов сгорания пирометрическими методами.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Влияние неравномерности потока испарения по радиусу пятна облучения на динамику разлета факела при импульсной лазерной абляции в вакууме

А.А. Морозов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
morozov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: динамика разлета газа, импульсная лазерная абляция, прямое статистическое моделирование Монте-Карло, гауссов пучок, плоский пучок
Страницы: 461-472

Аннотация >>
При лазерной абляции неравномерность распределения энергии поперек лазерного пучка приводит к неоднородности нагрева и испарения с облучаемой поверхности. Проведено исследование влияния возникающей неоднородности температуры и потока испарения с поверхности на динамику разлета факела при наносекундной лазерной абляции в вакууме. Предполагается, что температура поверхности линейно зависит от энергии лазерного излучения. Проведено прямое статистическое моделирование методом Монте-Карло импульсного разлета газа для лазерного пучка с плоским профилем энергии и гауссова пучка в предположении отсутствия поглощения лазерного излучения в факеле. Для плоского пучка температура поверхности одинакова по всему пятну облучения, тогда как для гауссова пучка она меняется по радиусу пятна. Показано, что для обоих пучков окончательное распределение частиц в факеле практически совпадает. При этом для гауссова пучка факел движется немного быстрее по сравнению с плоским пучком, что приводит к увеличению кинетической энергии частиц на времяпролетном детекторе на 2 - 4 %.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Оценка максимального нагрева пленки NbN токовым импульсом при низких температурах на основе уравнения теплопроводности

М.А. Васютин, Е.В. Данилова, Н.Д. Кузьмичев
Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Саранск, Россия
vasyutinm@mail.ru
Ключевые слова: перенос тепла, неоднородное уравнение теплопроводности, краевая задача, бериллиевая бронза, пленка NbN
Страницы: 473-480

Аннотация >>
Рассматривается процесс распространения тепла в пленке NbN при прохождении через нее импульса тока на основе неоднородного двумерного уравнения теплопроводности. Численно решена начально-краевая задача для продольного сечения пленки и проведен анализ теплопереноса в системе «контакты-пленка-подложка-термостат». Визуализирована температурная эволюция сечения пленки от начала импульса до выравнивания температуры. Сделана оценка максимального нагрева пленки. Показано, что материал контактов (бериллиевая бронза BeCu) обеспечивает эффективный теплоотвод от сверхпроводящей пленки, находящейся в резистивном состоянии, при протекании через нее тока большой плотности. Предложенный метод моделирования и материал контактов могут быть использованы при исследовании других металлических или полупроводниковых пленок.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Некоторые аналитические решения задачи прямого пиролиза метана при производстве водорода

С.И. Лежнин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
lezhnin@itp.nsc.ru
Ключевые слова: прямой пиролиз метана, аналитические решения
Страницы: 481-485

Аннотация >>
Получены аналитические формулы для описания прямого термического пиролиза метана в барботажной колонне с каталитическим расплавом. Выражения могут быть имплементированы в исследовательские и промышленные численные коды с целью проведения многопараметрической оптимизации по подбору расплава (с учетом стоимости и каталитических свойств), габаритов установки, ее производительности. Аналитические зависимости также можно использовать для валидации соответствующих кодов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
К 60-летию академика Дмитрия Марковича Марковича


Страницы: 487-488

Аннотация >>
27 мая 2022 года исполнилось 60 лет академику РАН Дмитрию Марковичу Марковичу - известному ученому, организатору науки, директору Института теплофизики Сибирского отделения РАН, главному ученому секретарю СО РАН, члену Президиума Российской академии наук. Д.М. Маркович родился в городе Дудинка Красноярского края. В 1979 году по окончании средней школы в поселке Удачный Якутской АССР он поступил на физический факультет Красноярского государственного университета, который успешно закончил в 1984 году. После прохождения срочной службы в Вооруженных силах СССР Дмитрий Маркович приступил к работе на кафедре теплофизики КГУ, совмещая проведение исследований с преподавательской деятельностью.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
К 90-летию Валериана Ивановича Яковлева


Страницы: 489-490

Аннотация >>
2 мая 2022 года исполнилось 90 лет известному специалисту в области механики жидкости, газа и плазмы, доктору физико-математических наук, члену редакционной коллегии журнала «Теплофизика и аэромеханика», профессору Валериану Ивановичу Яковлеву.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину