Главная – Журналы – Теплофизика и аэромеханика 2026 номер 2

Поиск по журналу

Теплофизика и аэромеханика

2026 год, номер 2

1. Влияние пассивного возмущения от преграды на теплоперенос в пузырьковом турбулентном потоке. Эксперимент и численное моделирование И.А. Евдокименко, К.А. Филиппский, П.Д. Лобанов, М.А. Пахомов Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск. Россия ilia.evdokimenko96@gmail.com Ключевые слова: пузырьковый поток, плоский канал, ребро-вихрегенератор, интенсификация теплопереноса, эксперимент, URANS, численное моделирование Страницы: 209-221 Аннотация >> Выполнено экспериментальное и численное исследование влияния пассивного возмущения от установленного ребра-вихрегенератора на теплообмен в пузырьковом течении в плоском канале. Измерения температуры стенки проводились с использованием инфракрасной камеры. Для описания динамики течения и тепломассопереноса в газовой и дисперсной фазах использовались нестационарные осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье - Стокса, записанные с учетом наличия полидисперсных пузырьков в рамках эйлерова подхода. Выполнено исследование влияния скорости потока, концентрации воздушных пузырьков и высоты ребра-вихрегенератора на теплоперенос в двухфазном газожидкостном потоке. Установлено, что тепловая картина отрывного двухфазного пузырькового течения за преградой при наличии пассивного возмущения существенно отличается от динамической. Результаты продемонстрировали увеличение теплопереноса в пузырьковом потоке за преградой. В работе проведено сравнение между полученными экспериментальными и численными данными по теплообмену в двухфазном пузырьковом турбулентном течении при наличии преграды, установленной на стенке канала, и показано удовлетворительное согласование по характеристикам конвективного теплообмена. DOI: 10.63430/TIA202602001 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

2. Исследование энергетических параметров сверхзвуковых неравновесных струй низкого давления при использовании молекулярно-пучковых данных А.Е. Зарвин, Е.Д. Деринг, К.А. Дубровин, В.В. Каляда Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия zarvin@phys.nsu.ru Ключевые слова: динамика разреженных газов, сверхзвуковая струя, молекулярный пучок, перпендикулярное скоростное отношение, поступательная температура, кластерообразование, скиммирование Страницы: 223-247 Аннотация >> В работе поставлена задача расширения возможностей экспериментальных исследований газодинамики сверхзвуковых сильно разреженных струй с помощью использования новых диагностических средств определения энергетических параметров потока. Рассмотрены известные варианты измерений температуры в потоке разреженного газа. Приводится детальное описание выбранной методики и аппаратуры измерения поперечных профилей плотности (или интенсивности) молекулярного пучка и определения из них перпендикулярного скоростного отношения. На основании сопоставления большого массива полученных экспериментальных данных с известными результатами теоретических моделей подтверждена достоверность получаемой информации. Исследованы возможности и условия вычисления поступательной (перпендикулярной) температуры. Проанализированы погрешность и область достоверности получаемых результатов, влияние сопутствующих процессов скиммерного взаимодействия и проникновения в струю фонового газа на регистрируемые параметры, а также возможность расширения диапазона исследований с помощью выбранного метода. DOI: 10.63430/TIA202602002 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

3. Мезоскопическое моделирование трехфазных процессов в пористых средах К.В. Новоселов Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия knov2110@yandex.ru Ключевые слова: решеточное уравнение Больцмана, многофазные течения, пористая среда, модель цветового градиента Страницы: 249-264 Аннотация >> Представлена численная модель для многофазных несмешивающихся течений в пористых средах, основанная на методе решеточного уравнения Больцмана (LBM) с использованием цветового градиента. В работе реализован алгоритм задания произвольных углов смачивания на границах раздела фаз с твердой поверхностью. Проведена верификация модели по закону Лапласа и геометрии жидкой линзы для двух- и трехфазных систем. Численное моделирование, примененное к экспериментам по вытеснению нефти в цифровой модели керна, полученной по данным микрокомпьютерной томографии, позволило получить физически корректное распределение насыщенности, включая эффекты капиллярного запирания и каналов прорыва. Разработанный подход может быть использован для анализа и оптимизации процессов нефтедобычи, исследования остаточной насыщенности и хранения углекислого газа в геологических резервуарах. DOI: 10.63430/TIA202602003 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

4. Расслоение в тройных жидких сплавах лития, калия и свинца Р.Н. Абдуллаев, Р.А. Хайрулин, А.Ш. Агажанов, С.В. Станкус Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия scousekz@gmail.com Ключевые слова: Li-K-Pb, расплав, расслоение, фазовое равновесие, линейный коэффициент ослабления гамма-излучения Страницы: 265-271 Аннотация >> С помощью метода просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения исследовано расслоение в расплавах системы Li-K-Pb в интервале температур 941 - 1187 K. Показано, что добавка 28.6 ат. % Pb к жидкой системе Li-K недостаточна для выхода из области несмешиваемости, границы которой остаются неизвестными. Изучены профили линейного коэффициента ослабления гамма-излучения в жидких сплавах Li4KPb2 и Li16K3Pb7 при двух температурах. Показано, что в процессе охлаждения гомогенные расплавы Li4KPb2 и Li16K3Pb7 достигают области несмешиваемости при температурах около 1045 и 1063 K соответственно. DOI: 10.63430/TIA202602004 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

5. Сверхзвуковой турбулентный пограничный слой в условиях распределенного положительного массообмена воздуха через проницаемую поверхность В.И. Корнилов, А.С. Шмаков Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия kornilov@itam.nsc.ru Ключевые слова: эксперимент, управление, сверхзвуковой турбулентный пограничный слой, массообмен, перфорация, трение Страницы: 273-284 Аннотация >> Представлены результаты экспериментального исследования эффективности управления сверхзвуковым турбулентным пограничным слоем на плоской поверхности путем распределенного положительного массообмена воздуха через мелкоперфорированную стенку. Эксперименты выполнены при числе Маха 2 и единичном числе Рейнольдса 12.5·106 м-1. Интенсивность массообмена варьировалась в пределах от 0 до 0.00941. Показано существенное влияние массообмена на коэффициент поверхностного трения, снижение которого в конце активной области управления достигает более 80 % в сравнении с базовым значением. Обнаружено, что при самопроизвольном массообмене, реализованном за счет естественного перепада между барометрическим давлением и статическим давлением в рабочей части аэродинамической трубы, можно также обеспечить существенное снижение коэффициента поверхностного трения вплоть до нулевого значения в конце области управления. DOI: 10.63430/TIA202602005 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

6. Термодинамические и упругие свойства полимерных смесей, полученных методом сверхкритического диспергирования И.М. Абдулагатов1,2, Е.Г. Пашук1, А.Э. Рамазанова1, А.Г. Бакмаев3, З.М. Омаров3, З.З. Абдулагатова2, В.Ф. Хайрудинов4, И.Ш. Хабриев4 1Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики - филиал объединенного Института высоких температур РАН, Махачкала, Россия ilmutdina@gmail.com 2Дагестанский государственный университет, Махачкала, Россия abdulagatova@yandex.ru 3Институт физики им. Х.И. Амирханова, ДФИЦ, Махачкала, Россия bakmaev@mail.ru 4Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, Россия kvener@yandex.ru Ключевые слова: полимерная смесь, теплопроводность, теплоемкость, плотность, модули упругости Страницы: 285-295 Аннотация >> Приведены результаты экспериментального исследования коэффициентов теплопроводности (λ), теплоемкости (Cp ), плотности (ρ) и модулей упругости четырех образцов полимерных смесей в зависимости от температуры и давления. Полимеры были синтезированы методом сверхкритического диспергирования с использованием раствора CO2 (SEDS). Измерения теплопроводности проведены с использованием стационарного метода плоского слоя в диапазоне температур (293 - 343) K при давлении 0.101 МПа, образец РР2 - при давлении до 40 МПа. Теплоемкость тех же образцов измерена в диапазоне температур (129 - 363) K с использованием дифференциального сканирующего калориметра DSC 204 F1. Модули упругости получены по результатам измерения скорости распространения продольных и поперечных ультразвуковых волн импульсным методом. DOI: 10.63430/TIA202602006 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

7. Влияние количества воздуха на режимные параметры работы устройства при распыле топлива перегретым паром в камеру газогенерации И.С. Садкин, Е.П. Копьев Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия sadkinvanya@mail.ru Ключевые слова: горелочное устройство, распыл топлива, перегретый пар, первичный воздух, эжекция, режимные параметры, выбросы NOₓ и CO Страницы: 297-306 Аннотация >> Проведено исследование тепловых и экологических характеристик горения жидкого углеводородного топлива в парораспылительном горелочном устройстве с камерой газогенерации при ограниченной подаче воздуха в камеру и различных параметрах мощности. Впервые показано, что ограничение подачи первичного воздуха в камеру газогенерации при паровом распыле приводит к сужению рабочей зоны устройства и сдвигу характеристик по выбросам монооксида углерода по сравнению с устройством со свободной подачей. Вместе с тем важным преимуществом является резкое сокращение (до 70 %) выбросов оксидов азота за счет снижения пиковых температур в зоне горения. Сравнение характеристик с устройством с принудительно регулируемой подачей воздуха показало, что при одинаковом количестве воздуха в камере газогенерации для разных способов подачи имеются отличия в распределении продуктов сгорания в пламени, таких как CO, H2 и CH4, что связано с достижением более высоких температур при принудительной подаче. В результате установлено, что модификация атмосферного парораспылительного горелочного устройства путем ограничения подачи воздуха в камеру газогенерации позволяет в широком мощностном диапазоне снизить производство (NOₓ ) при сохранении высокой полноты сгорания. DOI: 10.63430/TIA202602007 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

8. Применение методики определения амплитудно-частотной характеристики термоанемометра постоянного сопротивления по лазерному импульсу Д.А. Бунтин, О.И. Вишняков Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия buntin@itam.nsc.ru Ключевые слова: термометр постоянного сопротивления, амплитудно-частотные характеристики, датчик термоанемометра, спектр пульсаций Страницы: 307-321 Аннотация >> Представленная работа продолжает цикл исследований, посвященных методике определения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) термоанемометра постоянного сопротивления, основанной на воздействии кратковременного импульса непосредственно на чувствительный элемент датчика, моделирующего воздействие в виде дельта-функции. Импульс создается лазерным излучением. С помощью методики исследуется влияние на АЧХ прибора таких параметров, как разная настройка термоанемометра постоянного сопротивления, изменение скорости потока. Выработаны практические рекомендации по выбору интенсивности воздействия/мощности лазерного излучения для корректной оценки АЧХ. Показано практическое применение метода для сравнения спектров пульсаций в пограничном слое. DOI: 10.63430/TIA202602008 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

9. Расчетное исследование совместного сжигания дизельного и пылеугольного топлива в малогабаритной топке А.А. Дектерев, А.А. Дектерев, В.А. Кузнецов, Е.С. Тэпфер, Е.Ю. Шадрин Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия dekterev@mail.ru Ключевые слова: горелка, топочная камера, математическое моделирование, микропомол угля, сжигание угля, дизельное топливо, факельное горение Страницы: 323-332 Аннотация >> Статья посвящена численному моделированию совместного сжигания дизельного топлива и угольной пыли микропомола в малогабаритной печи с паромасляной горелкой. Представлена комплексная математическая модель, описывающая процессы тепломассообмена в горелочном и топочном устройствах: испарение дизельного топлива под воздействием паровой струи, турбулентное горение испарившегося дизельного топлива, выгорание угольных частиц. Выполненное моделирование показало, что существующая камера сгорания с паромасляной горелкой позволяет сжигать угольную пыль микропомола и стабильно работает в широком диапазоне расходов угольной пыли. Полученные результаты численного моделирования могут быть использованы при проектировании новых малогабаритных топочных устройств для факельного сжигания угольной пыли. DOI: 10.63430/TIA202602009 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

10. Динамика пузырей при кипении на бифильных поверхностях с массивами каверн В.Ю. Владимиров, С.Я. Хмель, Е.А. Чиннов Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия victor.lipps@gmail.com Ключевые слова: кипение, смачиваемость, динамика пузырей, интенсификация теплообмена Страницы: 333-339 Аннотация >> Проведена видеосъёмка процесса кипения на бифильной медной поверхности с массивами гидрофобных каверн размером порядка 100 мкм и шагом 780 мкм. Определены диаметры отрыва и частоты для пузырей в зависимости от теплового потока, установлены скорости их всплытия в зависимости от диаметра. Зависимость диаметров от теплового потока сравнивалась с теоретическими зависимостями и с данными других авторов. Показано, что распространенные зависимости не учитывают параметры, важные для кипения на бифильных поверхностях с неоднородностями в виде углублений (каверн) и плохо подходят для описания динамики пузырей на них. DOI: 10.63430/TIA202602010 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

11. Влияние механических вибраций на теплообмен при пузырьковом кипении при различных давлениях Д.В. Кузнецов1,2, И.А. Косовских1,2, О.А. Володин1, И.М. Сердюк3, В.С. Сердюков1,2,3 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия kuznetsov_9308@mail.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия kosovskihismail@gmail.com 3Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия ken04588@gmail.com Ключевые слова: кипение, теплообмен, парообразование, активные методы интенсификации теплообмена, вибровоздействие Страницы: 341-349 Аннотация >> Представлены результаты экспериментального исследования влияния механического вибровоздействия на теплообмен и динамику парообразования при пузырьковом кипении насыщенной воды в диапазоне давлений 10 - 101.3 кПа. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности теплообмена в энергетических и теплотехнических системах, работающих в условиях пониженного давления и внешних механических воздействий. Несмотря на наличие большого числа работ, посвященных кипению при атмосферном давлении, влияние вибраций при пониженных давлениях остается недостаточно изученным. В настоящей работе показано, что наложение вибрации приводит к более раннему началу кипения, снижению перегрева нагревающей поверхности и увеличению теплового потока при фиксированном перегреве. Наиболее выраженный эффект наблюдается при пониженных давлениях, тогда как при атмосферном давлении влияние вибрации ослабевает и проявляется преимущественно в области начального пузырькового кипения. Анализ видеоданных показал, что вибровоздействие приводит к уменьшению отрывного диаметра пузырей, росту частоты их отрыва и увеличению плотности активных центров парообразования, особенно при низких давлениях. Полученные результаты подтверждают, что механические вибрации являются эффективным активным методом управления процессами кипения и могут быть использованы при разработке и оптимизации теплотехнических систем, работающих в широком диапазоне давлений. DOI: 10.63430/TIA202602011 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

12. Толщина пленки жидкости в плоском мини-канале при турбулентном газопленочном течении А.С. Мунгалов, Д.Ю. Кочкин, О.А. Кабов Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия a.mungalov@alumni.nsu.ru Ключевые слова: расслоенное течение, плоский мини-канал, пленка жидкости Страницы: 351-358 Аннотация >> Работа посвящена экспериментальному исследованию толщины пленки воды, увлекаемой турбулентным потоком газа в плоском мини-канале. Установлено, что переход от макро- к мини-каналам может приводить к значительному уменьшению толщины пленки при сопоставимых параметрах. Модифицирована существующая модель для оценки средней толщины пленки жидкости в условиях турбулентного газожидкостного пленочного течения в плоском мини-канале. DOI: 10.63430/TIA202602012 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

13. Линия фазового равновесия этанола с привлечением ренормализационной группы и уравнения Клапейрона-Клаузиуса С.В. Рыков1, И.В. Кудрявцева2, В.А. Рыков2 1Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Санкт-Петербург, Россия togg1@yandex.ru 2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия 165627@niuitmo.ru Ключевые слова: этанол, давление, плотность, средний диаметр, линия фазового равновесия, уравнение Клапейрона - Клаузиуса Страницы: 359-374 Аннотация >> В представленной публикации разработаны уравнения линии упругости для этанола, паровой и жидкостной ветви кривой сосуществования, «кажущейся» теплоты парообразования r*, которые описывают линию фазового равновесия в диапазоне температур от тройной и до критической точки. Все четыре уравнения согласованы по критическим параметрам, а также критическим индексам и показателям степени всех компонентов уравнений, которые рассчитаны в рамках ренормализационной группы и масштабной теории. Коэффициенты линии насыщения, определяющие поведение среднего диаметра и параметра порядка в широкой окрестности критической точки, установлены на основе корреляции, связывающей критическую амплитуду и критический индекс линии насыщения, а также ренормализационной группы. Предложенная модель линии фазового равновесия описывает опытные данные давления и плотности насыщенного пара, плотности насыщенной жидкости этанола с меньшей неопределенностью, чем уравнения из [1 - 4]. DOI: 10.63430/TIA202602013 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

14. Влияние угла раскрытия диффузора на характеристики турбулентного потока с разной степенью закрутки Д.А. Суслов, С. Г. Скрипкин, С.И. Шторк Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия d.suslov@g.nsu.ru Ключевые слова: прецессия вихревого ядра, лазерный доплеровский анемометр (ЛДА), диффузоры, параметр крутки Страницы: 375-385 Аннотация >> Экспериментально изучено влияние угла раскрытия конического диффузора и степени закрутки потока на характеристики турбулентного течения и формирующегося в нем прецессирующего вихревого ядра. Для анализа течения применена лазерная доплеровская анемометрия. Показано, что эффекты, связанные с изменением угла раскрытия диффузора, существенно зависят от закрутки. При сильной закрутке обнаружено немонотонное поведение интегрального параметра крутки в дальнем следе течения, что интерпретируется как смена режимов течения. Увеличение угла раскрытия усиливает пульсации скорости, связанные с прецессией вихря. Результаты формируют базу для валидации расчетных моделей и оптимизации диффузоров в энергетических установках. DOI: 10.63430/TIA202602014 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

15. Уточнение температуры ликвидуса двойной системы NaCl - KCl А.Б. Мешалкин, О.С. Дутова Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия a.meshalkin@mail.ru Ключевые слова: хлорид натрия, хлорид калия, растворы, ликвидус, кристаллизация, плавление Страницы: 387-390 Аннотация >> Измерения температуры ликвидуса в системе NaCl - KCl были проведены в области составов от 0 до 100 % мол. KCl на 14 образцах с помощью вибрационного метода фазового анализа (ВФА). Уточнены температуры плавления компонентов, а также температура и состав указанной системы вблизи минимума. DOI: 10.63430/TIA202602015 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину