|
|
|
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] => 2880
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[PASSWORD_CHECK_WEAK] => N
[PASSWORD_CHECK_POLICY] => N
[PASSWORD_CHANGE_DAYS] => 0
[PASSWORD_UNIQUE_COUNT] => 0
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[BLOCK_LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[BLOCK_TIME] => 0
)
)
[SESS_IP] => 18.216.93.197
[SESS_TIME] => 1742992716
[IS_EXPIRED] =>
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[SESS_SHOW_INCLUDE_TIME_EXEC] =>
[fixed_session_id] => 66434b7fcde8a0049bf7103633b3c568
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2024 год, номер 6
|
В.В. Рис, А.М. Левченя, С.А. Галаев, И.А. Игнатьев
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
vvris@yandex.ru
Ключевые слова: П-образный канал, оребренная стенка, турбулентное течение, теплообмен, численное моделирование, эффекты вращения
Страницы: 1045-1062
Аннотация >>
Представлены методика и результаты численного моделирования турбулентного течения и теплообмена воздуха в П-образном канале квадратного сечения с прямыми участками, оребренными на двух противоположных сторонах. Для течения с числом Рейнольдса 6×104 и числом Прандтля 2,5 методика численного решения валидирована путем сопоставления расчетных и экспериментальных данных о локальной тепломассоотдаче в геометрически идентичных П-образных каналах с ребрами, наклоненными к оси канала на 45 и 60 градусов. Для одного из этих каналов с углом наклона ребер 45° при том же значении числа Рейнольдса и значении числа Прандтля 0,71 выполнен расчет течения и теплообмена в неподвижном состоянии и при вращении со значениями параметра вращения 0,1 и 0,25. Ось вращения располагалась перпендикулярно оси канала и параллельно плоскости изгиба канала. Данные расчета в изогнутом канале сопоставлены с данными расчета для полностью развитого (периодического) течения и теплообмена в прямом оребренном канале. Показано, что в П-образном канале эффекты вращения положительно влияют на увеличение теплоотдачи.
|
|
Н.А. Назаров, А.С. Герасимов, В.В. Терехов, В.И. Терехов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
nazarov.nik.an@gmail.com
Ключевые слова: пульсирующий поток, экспериментальное исследование, пристенный слой, PIV-измерения
Страницы: 1063-1069
Аннотация >>
Создана экспериментальная установка для изучения аэродинамики пульсирующего течения в плоском канале размером 20×150×600 мм. Пульсации расхода газа создавались за счет вращения заслонки, полностью перекрывающей канал. Заслонка располагалась за рабочим участком, а установка работала в режиме всасывания воздуха из окружающего пространства. Исследования выполнены с помощью PIV-метода с синхронизацией измерительной системы с углом поворота заслонки. Опыты проведены при частоте пульсаций F = 8 Гц. Результаты экспериментов непосредственно сравниваются со случаем стационарного течения при неподвижной заслонке, но с тем же углом поворота, что и при фазовом осреднении. Установлено, что в данных условиях наложенные пульсации расхода слабо сказываются на профилях продольных скоростей, интегральных характеристиках пристенного слоя и коэффициенте трения, что свидетельствует о квазистационарном режиме течения в канале.
|
|
В.И. Лысенко, Б.В. Смородский, А.Д. Косинов, А.А. Яцких, Л.В. Афанасьев
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
vl@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сжимаемый пограничный слой, гидродинамическая устойчивость, слоты
Страницы: 1071-1076
Аннотация >>
Впервые проведено исследование влияния продольных слотов (канавок) с разной глубиной h (соответствующей числам Рейнольдса Reh = 900 и 1300) на устойчивость сверхзвукового (с числом Маха М = 2) пограничного слоя на плоской пластине к контролируемым возмущениям первой (вихревой) моды неустойчивости, определяющей ламинарно-турбулентный переход при М = 2. Получено, что при числах Рейнольдса Reh = 900 и 1300 скорости пространственного роста возмущений на частоте ƒ = 14 кГц меньше соответствующего значения для гладкой пластины. Таким образом, показано, что контролируемые возмущения первой моды можно стабилизировать продольно расположенными слотами с маленькой глубиной (Reh < 1500).
|
|
А.А. Емельянов, М.Ю. Плотников, Н.И. Тимошенко, И.Б. Юдин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
alemelyanov@gmail.com
Ключевые слова: алмаз, газофазный синтез, СВЧ-разряд, газоструйное осаждение, кремний, аргон
Страницы: 1077-1084
Аннотация >>
В работе исследуется синтез алмазных покрытий на кремниевых подложках с применением газоструй ного метода, в котором используется высокоскоростная струя для транспортировки активированной в СВЧ разряде смеси газов. Синтез покрытий осуществляется из смеси водорода, метана и аргона. Показана возмож ность сохранения целостности кремниевой подложки в условиях газоструйного осаждения при высокой тем пературе. Скорость синтеза алмаза на кремниевой подложке превысила достигнутую ранее в газоструйных экспериментах с активацией в СВЧ-плазме без добавлений аргона, а также при осаждении из смеси водород метан-аргон при более низких температурах подложки.
|
|
Ю.В. Громыко, И.С. Цырюльников
Институт теоретической и прикладной механики м. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
yurkonsk@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пограничный слой, ламинарно-турбулентный переход, лазерная визуализация, спектральный анализ, PIV
Страницы: 1085-1094
Аннотация >>
Приводятся данные о структуре засева частицами потока сверхзвуковой аэродинамической трубы с электродуговым подогревом рабочего тела. Получены профили скорости вблизи поверхности пластины. Показана зависимость спектральных характеристик неоднородности засева частиц в пограничном слое от числа Рейнольдса и режимов обтекания. Продемонстрирована возможность выделения анизотропной компоненты поля неоднородности распределения частиц в ламинарном пограничном слое пластины.
|
|
А.А. Дектерев1,2, А.А. Дектерев1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
dek_art@mail.ru
2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
dekterev@mail.ru
Ключевые слова: CFD-моделирование (Computational Fluid Dynamics modeling), VOF-метод (Volume of Fluid method), центробежная форсунка, распыл
Страницы: 1095-1100
Аннотация >>
Представлена методика упрощенного CFD-моделирования распыла жидкости центробежной форсункой, основанная на VOF-методе и ряде допущений, позволяющая за приемлемое расчетное время определить набор характеристик распыла форсунки. Результаты первичного тестирования методики подтвердили возможность ее применения.
|
|
В.А. Кисловский, Н.А. Рябченко, Д.А. Семченко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
kislovsky_v@mail.ru
Ключевые слова: выдув газовой струи, сжимаемые течения, аэродинамические силы, эксперимент
Страницы: 1101-1111
Аннотация >>
В работе изложены результаты экспериментального измерения аэродинамических сил, действующих на цилиндрическое тело конечного размера, обтекаемое сжимаемым потоком. Исследовано поперечное обтекание цилиндра и влияние изменения угла рысканья в диапазоне β = 0 - 9°. Для каждого положения цилиндра изучено несколько случаев расположения отверстия выдува по радиусу обтекаемого цилиндра. Измерение сил проводилось с использованием тензометрических датчиков. Рассмотрено изменение силы лобового сопротивления, подъемной силы, момента рыскания и момента крена. По результатам выполненной работы получены новые экспериментальные данные о влиянии выдува на изменение аэродинамических характеристик обтекаемого сжимаемым потоком цилиндрического тела конечного размера. Проведен анализ полученных данных и их интерпретация.
|
|
Д.В. Косенков, В.В. Сагадеев
Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, Россия
dmi-kosenkov@yandex.ru
Ключевые слова: элементы IV периода, излучательная способность, порядковый номер, корреляция, коэффициент термического расширения, коэффициент поверхностного натяжения
Страницы: 1113-1117
Аннотация >>
Представлены результаты коррелирования излучательной способности чистых металлов жидкой фазы состояния с порядковым номером элемента в Периодической системе и характеристиками, к которым относятся коэффициенты термического расширения и поверхностного натяжения. Полученные результаты укладываются в систему Периодического закона. Излучательная способность имеет периодичность с прослеживанием трансляционных свойств.
|
|
С.О. Морозов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
morozov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сжимаемый пограничный слой, линейная теория устойчивости, вихри Гёртлера, прямое численное моделирование
Страницы: 1119-1129
Аннотация >>
Проведено исследование влияния инжекции легкого газа на линейную стадию развития вихрей Гёртлера в сжимаемом пограничном слое. Задача решается в рамках линейной теории устойчивости и прямого численного моделирования уравнений Навье - Стокса. Полученные в двух методах скорости роста и профили вихрей Гёртлера хорошо согласуются между собой. Показано, что при помощи инжекции гелия в сжимаемый пограничный слой на вогнутой поверхности возможно уменьшить скорости роста вихрей Гёртлера.
|
|
В.В. Кузнецов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
vladkuz@itp.nsc.ru
Ключевые слова: двух- и газожидкостное течения, пористая среда, капиллярное равновесие, распределение фаз, продольная дисперсия
Страницы: 1131-1136
Аннотация >>
Предложены решеточная модель порового пространства засыпки микросфер и метод расчета микроструктуры двухфазного течения, учитывающий топологию пор. В условиях определяющего влияния капиллярных сил получены последовательность заполнения сужений и расширений пор фазами для дренажа и пропитки, а также зависимость капиллярного давления от насыщенностей фаз и коэффициент продольной дисперсии для переноса растворенного вещества.
|
|
В.А. Архипов, А.С. Усанина
Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
leva@niipmm.tsu.ru
Ключевые слова: кластер капель, поверхностно-активное вещество, начальная объемная концентрация, коэффициент сопротивления, экспериментальное исследование
Страницы: 1137-1148
Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования процесса всплытия кластера монодисперсных капель изопарафинового масла в водно-глицериновом растворе в присутствии и в отсутствие поверхностно-активного вещества на межфазной границе в области чисел Рейнольдса Re = 0,01÷1. Проанализировано влияние начальной объемной концентрации капель в кластере на динамику его всплытия. Получены новые экспериментальные данные по коэффициенту сопротивления кластера монодисперсных капель, всплывающих в присутствии и в отсутствие поверхностно-активного вещества на межфазной границе.
|
|
М.А. Пахомов, В.И. Терехов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
pma41976@yandex.ru
Ключевые слова: газокапельный поток, закрутка, испарение, численное моделирование, турбулентность, модель переноса рейнольдсовых напряжений
Страницы: 1149-1157
Аннотация >>
Выполнено численное исследование влияния закрутки периферийного потока в цилиндрическом канале на локальную структуру течения и теплообмен в турбулентном газокапельном потоке при вариациях начальной массовой концентрации капель воды в диапазоне ML1 = 0 - 0,1 и начального диаметра капель d1 = 10 - 100 мкм. Показано, что добавление капель приводит к существенному росту теплообмена (более 2,5 раз) в сравнении с однофазным закрученным течением. Закономерности теплообмена в газокапельных течениях при наличии закрутки и в ее отсутствие имеют качественно подобный вид. Эффект интенсификации теплообмена за счет закрутки газокапельного потока достигает 50 % при ML1= 0,1. Первоначально с ростом размера капель происходит значительная интенсификация теплообмена в закрученном течении. Максимальный теплообмен получен при d1 ≈ 50 мкм для всех интенсивностей закрутки двухфазного потока. Далее величина теплообмена снижается и ее зависимость от размера капель становится более пологой.
|
|
Е.Е. Пескова1, В.Н. Снытников2
1Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, Саранск, Россия
e.e.peskova@math.mrsu.ru
2Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
snyt@catalysis.ru
Ключевые слова: математическое моделирование, дозвуковые потоки, двухфазная среда, химические реакции, тепловой поток
Страницы: 1159-1170
Аннотация >>
С помощью численных экспериментов детально изучены ламинарные течения газопылевой среды с химическими реакциями в осесимметричной трубе. Исследование проведено для неокислительных реакций каталитического синтеза углеводородов из метана. Горячие стенки трубы прогревают двухфазный поток метана и каталитических наночастиц. Нагрев этого потока обеспечивает эндотермическую конверсию метана в углеводороды и водород. Показано, что наличие каталитических наночастиц в трубе, активирующих гетерогенно-гомогенные реакции, приводит к значительному отклонению течения двухфазной среды от течения Пуазейля однокомпонентного газа в силу изменения объема среды и ее вязкости. Исследовано изменение теплового режима по длине трубы при изменении теплопроводности реакционной среды. Проведены расчеты для различных значений температуры стенок, концентраций частиц, скорости ламинарного потока и прочих параметров. Найдено, что на скорость среды, распределение газовых компонент по объему и на выходе из трубы наиболее сильно влияют энергия активации метана на поверхности каталитических наночастиц, диаметр частиц и их концентрация.
|
|
Л.С. Тимкин, Р.С. Горелик
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
timkin@itp.nsc.ru
Ключевые слова: пузырьки, газожидкостное течение, собственная турбулентность жидкости, псевдотурбулентность, напряжение трения на стенке, пульсации трения
Страницы: 1171-1177
Аннотация >>
В пузырьковом течении одновременно присутствуют собственная турбулентность жидкости и наведенная пузырьками псевдотурбулентность. Полная двухфазная турбулентность течения одновременно определяется взаимодействием этих двух компонент. Представлены экспериментальные значения среднего напряжения трения и его пульсации, полученные восемью двойными электродиффузионными датчиками трения, расположенными в одном сечении равномерно по периметру трубы. Газовая фаза представлена монодисперсными пузырьковыми смесями со средними диаметрами 1 и 2 мм и объемным газосодержанием до 20 %. Для модификации чисел Рейнольдса по пузырьку использовались два рабочих раствора с разной вязкостью. Средне-расходная скорость жидкости не превышала 1 м/с. Обнаружены режимы течения с отклонениями от гипотезы И. Сато об аддитивности псевдотурбулентности и собственной турбулентности жидкости. При переходных числах Рейнольдса течения и малых числах Рейнольдса пузырька полная турбулентность определяется псевдотурбулентностью, а влияние однофазной турбулентности отсутствует.
|
|
Ю.И. Троицкая1, Д.А. Сергеев1,2, О.С. Ермакова1, А.Н. Зотова1, М.И. Вдовин1
1Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
yuliya@ipfran.ru
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
daniil@ipfran.ru
Ключевые слова: морской шторм, многофазные среды, брызги, потоки тепла и импульса
Страницы: 1179-1185
Аннотация >>
Представленное исследование позволило достигнуть прогресса в описании морских брызг и понимании связанных с ними процессов с точки зрения их физических свойств, а также обусловленных ими потоков из океана в атмосферу, влияния на развитие океанских штормов и связанных с этим проблем и вопросов. Основные результаты получены в ходе лабораторных экспериментов на ветроволновых каналах с использованием скоростной съемки. Приводятся описания исследований, связанных с выявлением доминирующего типа генерации брызг (по типу «парашюта»), и статистики этих явлений в широком диапазоне условий в зависимости от ветроволнового числа Рейнольдса, характеризующего мелкомасштабные процессы. Свертка этой статистики с распределением капель по размерам от одиночного явления генерации брызг указанного типа, полученная по данным специального эксперимента, дает функцию генерации брызг.
|
|
Р.Х. Болотнова1, Э.Ф. Гайнуллина1,2, Э.А. Файзуллина1
1Институт механики им. Р.Р. Мавлютова УФИЦ РАН, Уфа, Россия
bolotnova@anrb.ru
2Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
elina.gef@yandex.ru
Ключевые слова: уравнение состояния азота, форма Ми - Грюнайзена, линия насыщения, критическая область, криогенные температуры
Страницы: 1187-1194
Аннотация >>
На основе ранее разработанного метода построения уравнения состояния для жидкости и пара получено термодинамически согласованное аналитическое уравнение состояния для жидкого и газообразного азота молекулярной фазы. При построении уравнения состояния использована форма Ми - Грюнайзена в виде суммы упругой и тепловой составляющих для давления и внутренней энергии. Упругие составляющие описаны потенциалом типа Борна - Майера. Для тепловых составляющих принято упрощающее приближение, следующее из условия постоянства средней теплоемкости и зависимости функции Грюнайзена от объема. При определении уравнения состояния паровой и жидкой фаз азота использовались таблицы, рассчитанные на основе уравнений, аппроксимирущих экспериментальные данные по изотермической сжимаемости, адиабатической скорости звука, включая критическую область и линию равновесия фаз. Полученное уравнение состояния азота позволяет исследовать явления, связанные с процессами испарения и конденсации азота при моделировании многофазных течений с учетом межфазного тепло- и массообмена в условиях низких давлений и криогенных температур.
|
|
Р.Н. Абдуллаев, Р.А. Хайрулин, С.В. Станкус, А.Ш. Агажанов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
abdullaev.rasul88@gmail.com
Ключевые слова: гамма-метод, интерметаллический сплав LiCa, плотность, тепловое расширение, твердое состояние, жидкое состояние, фазовый переход
Страницы: 1195-1200
Аннотация >>
Мические свойства интерметаллического сплава Li2Ca в твердом и жидком состояниях Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения проведены измерения плотности и коэффициентов теплового расширения интерметаллического сплава Li2Ca в интервале температур 284 - 906 K твердого и жидкого состояний, также измерен скачок плотности интерметаллида Li2Ca при фазовом переходе твердое тело - жидкость. Данные по термическим свойствам сплава выше комнатной температуры получены, по-видимому, впервые. Представлена таблица рекомендуемых значений термических свойств сплава Li2Ca во всем интервале измерений и оценены их погрешности. Подтверждено, что расплав Li - Ca с содержанием кальция 33,33 ат. % является практически идеальным раствором.
|
|
Н.Ю. Быков1, В.В. Захаров2,1, И.А. Керестень1, М.А. Никитин1, Н.В. Образцов1, Д.Н. Тонков1
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
nbykov2006@yandex.ru
2Парижская обсерватория, Париж, Франция
zvv1661@yandex.ru
Ключевые слова: газопылевая атмосфера кометы, эжекция пыли, истечение газа в вакуум, метод прямого статистического моделирования
Страницы: 1201-1206
Аннотация >>
Методом прямого статистического моделирования выполнен расчет динамики системы «газ - пылевая частица» применительно к задаче исследования околоядерной газопылевой атмосферы кометы. Рассмотрен газодинамический механизм эжекции пылевых частиц с поверхности кометного ядра, предполагающий наличие под частицами пыли каверн, заполненных продуктами сублимации составляющих ядро льдов. Получены данные о скоростях частиц пыли в зависимости от определяющих параметров. Показано, что скорость эжекции пылевой частицы определяется одним обобщенным параметром.
|
|
А.О. Замчий1, В.А. Непомнящих1,2, В.О. Константинов1, Е.М. Старинская1, В.А. Володин2,3, Е.А. Баранов1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
zamchiy@gmail.com
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
v.nepomnyashchikh@g.nsu.ru
3Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия
v.volodin@g.nsu.ru
Ключевые слова: тонкие пленки, индуцированная золотом кристаллизация, поликристаллический германий, хиллоки
Страницы: 1207-1213
Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования по золото-индуцированной кристаллизации тонких пленок аморфного германия (a-Ge). Методами спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и оптической микроскопии изучено влияние исходной толщины пленки a-Ge на морфологию материала, полученного в результате отжига бислойных структур Au/a-Ge. Рассмотрены соотношения толщин a-Ge/Au, равные 1,1 и 2,3. Низкотемпературный отжиг образцов в компоновке «кварц/Au/a-Ge» был осуществлен в атмосфере высокого вакуума (10-4 Па) при температуре 300 °С в течение 24 ч. Метод спектроскопии КРС показал, что отжиг образцов привел к полной кристаллизации a-Ge c образованием поликристаллического германия (poly-Ge) как в нижнем, так и в верхнем слое образцов. Для образца с a-Ge/Au = 2,3 в результате реализации механизма обмена слоями была получена сплошная пленка poly-Ge на подложке, при этом в верхнем слое образца сформировались хиллоки poly-Ge за счет кристаллизации a-Ge в присутствии Au. Для образца с a-Ge/Au = 1,1 в нижнем слое сформировалась несплошная пленка poly-Ge cо степенью покрытия 30 %. В верхнем слое образца в результате процессов «взрывной» кристаллизации, а также вторичной кристаллизации, индуцированной Au, формируется материал poly-Ge.
|
|
И.П. Гуляев
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
gulyaev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: спектрально-яркостная пирометрия, излучение, фотоприемник, температура, яркость, длина волны, спектральный диапазон
Страницы: 1215-1227
Аннотация >>
Рассматривается возможность использования немонохроматических фотоприемников, регистрирующих излучение в широком диапазоне длин волн, в качестве датчиков яркостного канала в методе спектрально-яркостной пирометрии. Вводится определение эффективной длины волны пирометра на основе зависимости регистрируемого сигнала от температуры источника теплового излучения. Представлены результаты экспериментов по определению эффективной длины волны фотоприемника с чувствительностью в диапазоне 400 - 1100 нм при регистрации излучения температурной лампы в диапазоне температур 1557 - 2494 K.
|
|
Ю.М. Козловский, С.В. Станкус
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
kozlovskii.yurii@gmail.com
Ключевые слова: дилатометрический метод, кремний, монокристалл, термический коэффициент линейного расширения, относительное удлинение, высокие и низкие температуры
Страницы: 1229-1232
Аннотация >>
Представлены экспериментальные результаты дилатометрического исследования теплового расширения монокристаллического кремния в интервале температур 100 - 1373 K. Получены температурные зависимости термических свойств и рассчитаны справочные таблицы рекомендуемых данных для широкого интервала температур твердого состояния.
|
|
