|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2024 номер 4
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] => 3.15.6.140
[SESS_TIME] => 1732178439
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 498f68b1d4b867a8c353e1e48132113c
[UNIQUE_KEY] => 5c86118f0b66c14f5200a3cda61fa95e
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2024 год, номер 4
|
О.И. Гаенко, И.Е. Конюхов, Е.В. Муравлев, О.Б. Кудряшова, С.С. Титов, В.А. Клименко
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Бийск, Россия
yuu-95@mail.ru
Ключевые слова: импульсное распыление, дезактивирующий аэрозоль, энергия высокоэнергетических материалов, математическое моделирование, диоксид титана
Страницы: 3-10
Аннотация >>
Исследуются процессы распыления, распространения в пространстве и осаждения частиц аэрозоля, сгенерированного импульсным способом с использованием энергии высокоэнергетических материалов. Такие аэрозоли создаются с целью дезактивации вредных газовых или аэрозольных образований. Предложено математическое описание эволюции дезактивирующего аэрозольного облака, приведены результаты экспериментов по распылению аэрозоля из частиц оксида титана
DOI: 10.15372/PMTF202315407
EDN: ISBFCC
|
|
Е.И. Пальчиков1,2, А.М. Рябчун1,2, А.Г. Параскун1,2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
palchikov@hydro.nsc.ru
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
ryabchun@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: спиральный генератор, высокое напряжение, генератор наносекундных импульсов, импульсный рентгеновский аппарат
Страницы: 11-18
Аннотация >>
Предложены новые модификации спиральных генераторов с профилированными полосковыми линиями в форме меандра, что позволяет разделить в пространстве индуктивную и емкостную части генератора. Предложенное изменение допускает раздельное регулирование волнового сопротивления двухшинной спиральной линии, индуктивности и емкости намотки генератора. Экспериментально исследуются характеристики генераторов, предлагаются теоретические модели, адекватно описывающие работу данных устройств. Разработанные генераторы предлагается использовать для создания импульсных рентгеновских аппаратов с взрывной эмиссией электронов
DOI: 10.15372/PMTF202315409
EDN: ISLEHF
|
|
А.М. Буйко
Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров, Россия
a.m.buyko@vniief.ru
Ключевые слова: дисковый взрывомагнитный генератор, магнитная имплозия цилиндрических лайнеров, безударное сжатие металлов, одномерные магнитогидродинамические расчеты
Страницы: 19-27
Аннотация >>
Представлены результаты расчетов имплозии лайнеров без образования ударных волн под действием тока до 70 МА и индукции магнитного поля до 20 МГс (магнитного давления до 16 Мбар) в устройствах с дисковым взрывомагнитным генератором. Показано, что при глубокой имплозии двухслойных (Cu-W)- и (Cu-Та)-лайнеров безударное давление в вольфраме и тантале может достигать 40 Мбар (гидродинамическая кумуляция). Внутренняя часть лайнера, масса которой составляет более 32 \% его общей массы, может оставаться в твердотельном динамически упрочненном состоянии при температуре в его медном скин-слое до 38 эВ
DOI: 10.15372/PMTF202315406
EDN: YMCPJV
|
|
Ю.В. Попов, В.А. Марков, В.В. Селиванов
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, Россия
popovuv@bmstu.ru
Ключевые слова: баллистический предел, летательный аппарат, тонкая преграда, деформируемый ударник, высокопористая среда, объемно перфорированные образцы
Страницы: 28-35
Аннотация >>
Исследовано ударное взаимодействие составных ударников с тонкими металлическими преградами, предложена методика оценки баллистического предела и остаточной скорости ударника. Составной цилиндрический ударник состоит из деформируемой носовой части, представляющей собой высокопористую среду, и жесткой недеформируемой хвостовой части. Скорость ударника рассматривалась в диапазоне 200 ÷ 850 м/с. Задача решалась численно в двумерной осесимметричной постановке. Движение среды описывалось с использованием метода Лагранжа. Проведено сравнение с экспериментальными данными для подтверждения адекватности результатов расчета. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с результатами расчетов по известным аналитическим моделям и с экспериментальными данными
DOI: 10.15372/PMTF202315430
EDN: WIVMYC
|
|
А.Н. Попков
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
popkov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: неньютоновская степенная жидкость, пограничный слой, частное аналитическое решение
Страницы: 36-40
Аннотация >>
С использованием степенной модели Оствальда - Райнера в частном случае n = 2 (дилатантная жидкость) получено аналитическое (точное) решение уравнений двумерного пограничного слоя неньютоновской вязкой жидкости при наличии массообмена. Отмечено, что в данном случае кажущаяся вязкость описывается выражением, совпадающим с выражением для турбулентной вязкости ньютоновской жидкости, полученным с помощью модели пути перемешивания Прандтля. Установлено, что в рассматриваемом частном случае имеется аналогия между течениями неньютоновской жидкости и ньютоновской жидкости с турбулентной вязкостью
DOI: 10.15372/PMTF202315340
EDN: LSEGJX
|
|
Д.В. Бунтин, О.И. Вишняков, П.А. Поливанов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
bountin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ламинарно-турбулентный переход, трансзвуковой режим, когерентность, поверхностный датчик, термоанемометр постоянного сопротивления, корреляция
Страницы: 41-51
Аннотация >>
С использованием тонкопленочных поверхностных датчиков термоанемометра исследуется ламинарно-турбулентный переход при трансзвуковых скоростях. Для определения пульсаций, регистрируемых пленочным датчиком в пограничном слое, построены спектры когерентности между данными, полученными пленочным датчиком и ниточным термоанемометрическим датчиком, с помощью которого проводились измерения по всей толщине пограничного слоя. На основе анализа спектров показано, что наиболее корректные и полные данные регистрируются тонкопленочным датчиком в зоне перемежаемости
DOI: 10.15372/PMTF202315380
EDN: ABUNMZ
|
|
И.К. Гималтдинов1, И.Г. Хусаинов2
1Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия
iljas_g@mail.ru
2Стерлитамакский филиал Уфимского университета науки и технологий, Стерлитамак, Россия
kig10@mail.ru
Ключевые слова: акустика, волна, пузырьки, гидрат, отражение, скорость
Страницы: 52-62
Аннотация >>
С помощью методов математического моделирования исследована динамика акустического сигнала при прохождении через пузырьковую завесу. Рассматривается случай, когда газ (метан) внутри пузырьков находится в условиях гидратообразования. Изучено влияние процесса гидратообразования, а также начального радиуса пузырьков и объемной доли газа на коэффициент затухания и фазовую скорость волны, распространяющейся по глубоководной (находящейся на большой глубине) пузырьковой завесе. Получены коэффициенты отражения и прохождения звуковых волн на границах, разделяющих области одно- и двухфазных зон. Установлено, что процесс гидратообразования более чем на два порядка увеличивает коэффициент затухания волны в области низких (менее 1 кГц) частот
DOI: 10.15372/PMTF202315392
EDN: DAJMTS
|
|
А.Д. Косинов, Н.В. Семенов, М.В. Питеримова, А.А. Яцких, Ю.Г. Ермолаев, Б.В. Смородский, А.В. Шмакова
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
kosinov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковой пограничный слой, плоская пластина, волновой поезд, слабые ударные волны, продольные возмущения
Страницы: 63-82
Аннотация >>
С использованием результатов экспериментов получены пространственно-временные распределения амплитуды контролируемых пульсаций и их частотно-волновые характеристики при слабонелинейном развитии волнового поезда в области стационарного следа внутри пограничного слоя плоской пластины при числе Маха $\M=2$. Продольное стационарное возмущение порождалось парой боковых слабых ударных волн. Контролируемые возмущения генерировались в поток локальным высокочастотным тлеющим разрядом, расположенным внутри модели. Анализ развития контролируемых возмущений проводился на основе линейной теории гидродинамической устойчивости. Выявлены типичные резонансные триплеты волн. Обнаружено, что неоднородность течения подавляет механизмы взаимодействия контролируемых возмущений
DOI: 10.15372/PMTF202315394
EDN: KPMSZY
|
|
М.А. Пахомов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
pma41976@yandex.ru
Ключевые слова: численное моделирование, модель переноса рейнольдсовых напряжений, турбулентность, одиночная преграда, отрыв потока, теплообмен
Страницы: 83-96
Аннотация >>
Представлены результаты численного исследования теплообмена в газокапельном турбулентном потоке за одиночной квадратной преградой при вариации начальных массовой концентрации и диаметра частиц дисперсной фазы. При обтекании преграды добавление капель в поток приводит к значительной интенсификации теплообмена (почти в два раза) по сравнению с однофазным потоком воздуха. Показано, что при обтекании поперечной преграды двухфазным потоком координаты максимума интенсивности теплообмена и точки присоединения потока различаются приблизительно на 12 %. Увеличение высоты преграды приводит к уменьшению интенсивности теплопереноса
DOI: 10.15372/PMTF202315401
EDN: NJGEFI
|
|
А.Л. Казаков1, Л.Ф. Спевак2
1Институт динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН, Иркутск, Россия
kazakov@icc.ru
2Институт машиноведения им. Э. С. Горкунова УрО РАН, Екатеринбург, Россия
lfs@imach.uran.ru
Ключевые слова: система реакция - диффузия, диффузионная волна, теорема существования и единственности, точное решение, численный метод
Страницы: 97-108
Аннотация >>
Для нелинейной параболической системы реакция - диффузия строятся и исследуются решения, имеющие вид диффузионной волны, распространяющейся в покоящейся среде с конечной скоростью. Впервые для случаев сферической и цилиндрической симметрии рассмотрена задача об инициировании диффузионной волны краевыми условиями, заданными на сфере (круговой цилиндрической поверхности). Доказана теорема существования и единственности решения в классе аналитических функций. Построено точное решение, которое представлено в виде явных формул. Предложен пошаговый итерационный алгоритм, основанный на методе коллокаций и разложении по радиальным базисным функциям. Выполнены численные расчеты, для верификации результатов которых использовано точное решение
DOI: 10.15372/PMTF202315414
EDN: PECJOC
|
|
В.И. Бородулин, А.В. Иванов, Ю.С. Качанов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
bo@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пограничный слой, скользящее крыло, переход к турбулентности, повышенная завихренность потока, однородные по размаху неровности поверхности
Страницы: 109-138
Аннотация >>
Изучается влияние однородных по размаху элементов шероховатости (полос) на переход к турбулентности пограничного слоя на скользящем крыле с доминированием неустойчивости поперечного течения при наличии нестационарных и стационарных вихрей набегающего потока. Измерения выполнены для прямоугольных (в плоскости, параллельной потоку и нормальной к стенке) неровностей поверхности типа полос различной высоты, имеющих две разные ширины в направлении хорды. Эксперименты проведены в малотурбулентной аэродинамической трубе при малых дозвуковых скоростях набегающего потока с помощью метода термоанемометрии. Исследования выполнены в диапазоне единичных чисел Рейнольдса (определенных по продольной составляющей скорости на границе пограничного слоя в начале области неровности поверхности) 0,687 · 106 ÷ 1,568 · 106 1/м. Результаты получены в 76 режимах измерений для инициируемых двумя турбулизирующими сетками вихревых возмущений свободного потока двух типов: преимущественно нестационарных и с комбинацией стационарных и нестационарных возмущений
DOI: 10.15372/PMTF202315429
EDN: BVFBRX
|
|
С.А. Кузнецова1, А.В. Бойко2, К.В. Демьянко1,2, Г.В. Засько1,2, Ю.М. Нечепуренко1,2
1Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, Москва, Россия
kuznetsova.sa@phystech.edu
2Институт вычислительной математики им. Г. И. Марчука РАН, Москва, Россия
andrey.boiko@zoho.com
Ключевые слова: ламинарно-турбулентный переход, трехмерный пограничный слой, отрыв течения, линия отрыва, линия присоединения, поле поверхностного трения
Страницы: 139-151
Аннотация >>
Обсуждаются современные подходы к визуализации и автоматической идентификации областей отрывов трехмерных пограничных слоев. Соответствующие алгоритмы реализованы в рамках оригинального программного комплекса LOTRAN, предназначенного для расчета положения ламинарно-турбулентного перехода в пограничных слоях над поверхностями малой кривизны. Их работа демонстрируется на примере двух конфигураций: стреловидного крыла и вытянутого сфероида
DOI: 10.15372/PMTF202315431
EDN: THUZYH
|
|
Х.-П. Сюй1, П.-T. У2, X. Aй2
1Технологический институт Военно-воздушных сил, Гаосюн, Тайвань
iamnumberten@yahoo.com.tw
2Национальный Гаосюнский университет науки и технологий, Гаосюн, Тайвань
dg9592@gmail.com
Ключевые слова: инфракрасная термография, пьезоэлектрический вентилятор, пластинчато-ребристые радиаторы, термостойкость
Страницы: 152-163
Аннотация >>
Экспериментально исследуются тепловые характеристики пьезоэлектрического вентилятора, расположенного на некотором расстоянии от однореберного и пластинчато-ребристого радиаторов. По термическому сопротивлению радиаторов оценивается эффективность работы пьезоэлектрического вентилятора. При исследовании поля скоростей потока, создаваемого пьезоэлектрическим вентилятором, используется PIV-метод
DOI: 10.15372/PMTF202315282
EDN: YGRYZT
|
|
Ц. Лю, М. Чжун, Ш. Е, Ч. Ли, Ч. Кан, Б. Дэн
Цзянсуский университет науки и технологий, Чжэньцзян, Китай
zanlau@126.com
Ключевые слова: композитные сосуды высокого давления, волокна, прочность, оптимизация, гибридный метод
Страницы: 164-178
Аннотация >>
Проводится оптимизация конструктивных параметров композитных сосудов высокого давления (углов намотки волокон, их объемной доли, модуля упругости волокон, отношения внутреннего радиуса сосуда к внешнему) с целью получения равнопрочного сосуда. Используется гибридный метод оптимизации, построенный на основе метода роя частиц и метода стаи серых волков. При численном решении задачи используется трехмерная линейная теория упругости
DOI: 10.15372/PMTF202315285
EDN: GXSDUS
|
|
С.В. Левяков
Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
stan-levyakov@yandex.ru
Ключевые слова: оболочки, нелинейная динамика, геометрическая нелинейность, устойчивость, метод конечных элементов, инварианты тензора деформаций
Страницы: 179-192
Аннотация >>
С целью уменьшения объема вычислений при численном решении задач нелинейной динамики оболочек с применением пошаговых процедур интегрирования по времени предлагается использовать криволинейный треугольный конечный элемент с малым числом степеней свободы. Компактность конечно-элементной формулировки достигается путем применения инвариантов тензоров деформаций. При этом используются натуральные компоненты деформаций, которые определяются в направлениях трех координатных линий, параллельных сторонам элемента. Для оценки возможностей предложенной конечно-элементной модели приведены решения, описывающие большие перемещения и углы поворота, а также динамическую потерю устойчивости
DOI: 10.15372/PMTF202315383
EDN: EGIMJB
|
|
Г.Н. Кувыркин, А.А. Соколов
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия
fn2@bmstu.ru
Ключевые слова: нелокальная термоупругость, температурные напряжения, задача Кирша, метод конечных элементов
Страницы: 193-203
Аннотация >>
Проведено исследование влияния на концентрацию напряжений основных параметров нелокальной модели континуума при решении задачи о растяжении пластины с эллиптическим вырезом в ее центре, называемой также задачей Кирша. Изучено влияние температурного расширения среды на напряженно-деформированное состояние пластины. Проведено сравнение полученных результатов с классическими. Показано, что максимальные напряжение и плотность теплового потока уменьшаются, а деформация в зонах концентрации напряжений увеличивается
DOI: 10.15372/PMTF202315385
EDN: IGKTBS
|
|
А.А. Игольников, С.Б. Рютин, П.В. Скрипов
Институт теплофизики УрО РАН, Екатеринбург, Россия
alexander.igolnikov@bk.ru
Ключевые слова: импульсный нагрев, проволочный зонд, двухкомпонентный раствор, нижняя критическая температура растворения, диффузионная спинодаль, интенсификация теплообмена, неустойчивые состояния
Страницы: 204-218
Аннотация >>
Представлена методология экспериментального исследования мощного тепловыделения в микроразмерном зонде, погруженном в двухкомпонентный раствор, имеющий нижнюю критическую температуру растворения. Для раствора вода - ППГ-425 приведены экспериментальные данные о перегреве относительно спинодали жидкость - жидкость и тепловом воздействии на устойчивость системы. Для раствора с околокритической массовой долей ППГ-425 30 % установлено, что, несмотря на большую плотность теплового потока через поверхность нагревателя (9,2 ÷ 13,7 МВт/м2), его температура стабилизируется при некотором значении, превышающем температуру равновесия системы жидкость - жидкость приблизительно на 150 К. Показано, что процесс теплообмена устойчив к изменению параметров нагрева: характер переноса теплоты раствором не изменился. Установлено, что коэффициент теплоотдачи в несколько раз больше соответствующего значения, полученного для воды
DOI: 10.15372/PMTF202315391
EDN: NJVPGQ
|
|
П.А. Данилов1, А.С. Лебедев2, Р.В. Толстогузов2, А.С. Северин2, В.М. Дулин2,3
1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
p.d4nilov@gmail.com
2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
anatolylebedev1994@gmail.com
3Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
vmd@itp.nsc.ru
Ключевые слова: многофазные дисперсные потоки, спреи, эмульсии, форсунка центробежного типа, оптические методы исследования потоков, локально-времяпролетный метод, прибор SpraySpy, теневая визуализация
Страницы: 219-227
Аннотация >>
Для случая распыления однокомпонентной жидкости (воды) из форсунки центробежного типа представлены зависимости среднего размера, средней скорости и частоты регистрации капель от давления и способа подачи рабочей жидкости в каналы форсунки, полученные локально-времяпролетным методом с использованием прибора SpraySpy. С помощью метода теневой визуализации проведен анализ влияния добавления не смешивающейся на молекулярном уровне с водой жидкости (керосина) на структуру конуса распыления и его распад. Обнаружено, что двухкомпонентная эмульсия распадается практически мгновенно в непосредственной близости от среза сопла распылителя, что приводит к значительной деформации конуса распыления
DOI: 10.15372/PMTF202315441
EDN: EQYFPB
|
|
