Главная – Журналы – Поиск по журналам

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.

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.

Впервые проведено исследование влияния продольных слотов (канавок) с разной глубиной h (соответствующей числам Рейнольдса Re_h = 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 Re_h = 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 (Re_h < 1500).

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.

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.

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 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.

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.

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.

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.