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.
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
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.
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.
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.
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.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
