А.П. Бекетов, А.Н. Ефанов, М.В. Никульшин, О.С. Путилин
Российский федеральный ядерный центр ̶ Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. Е. И. Забабахина, Снежинск, Россия bear_88@mail.ru
Ключевые слова: взрывчатое вещество, механические характеристики, диаграмма деформирования, коэффициент Пуассона, температура
Страницы: 3-13
Представлены результаты проведенных механических испытаний образцов из исследуемого взрывчатого вещества. Получены диаграммы деформирования и зависимости коэффициента Пуассона от деформации при значениях температуры 20, 60, 80, 100 °C. Построены зависимости механических характеристик взрывчатого вещества от температуры. Показано, что с увеличением температуры жесткость, прочность и деформируемость взрывчатого вещества уменьшаются
В.В. Доценко, Е.Ю. Емельянова, А.Г. Нескин, М.В. Никульшин, Д.В. Петров
Российский федеральный ядерный центр ̶ Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. Е. И. Забабахина, Снежинск, Россия vlad_dotsenko@inbox.ru
Ключевые слова: буровая труба, ударно-волновое воздействие, цилиндрический заряд взрывчатого вещества, эйлерова сетка, конечно-элементная модель, критерий разрушения, длина заряда
Страницы: 14-25
С целью разработки технологии разрушения буровой трубы и последующего ее извлечения из скважины с глубины более 5000 м проводится численное исследование ударно-волнового воздействия на внутреннюю поверхность трубы в результате детонации специального цилиндрического заряда. Рассматриваются два случая детонации взрывчатого вещества цилиндрического заряда: детонация с плоским фронтом и расходящаяся сферическая детонация. Расчетная модель представляет собой слоистую конструкцию, которая включает цилиндрический заряд взрывчатого вещества в медном корпусе, стальную трубу и буровой раствор. Расчет ударно-волнового воздействия на буровую трубу проводится в трехмерной постановке с использованием многокомпонентной эйлеровой формулировки. В результате расчетов подтверждена возможность разрушения буровой трубы в области замкового соединения. Показано, что ударно-волновое воздействие в режиме детонации заряда с плоским фронтом по уровню повреждений трубы существенно превосходит воздействие в режиме расходящейся сферической детонации. По результатам дополнительных расчетов определена минимальная длина заряда, достаточная для разрушения буровой трубы
Численно исследуется влияние энергии активации Аррениуса, нулевого потока наночастиц и внутреннего тепловыделения на естественную конвекцию вблизи изотермического цилиндра с эллиптическим сечением, заполненного наножидкостью. В модели наножидкости учитываются броуновское движение и термофорез. Постановка задачи при условии нулевого потока наночастиц позволяет получить более реалистичные результаты. Уравнения задачи получены с использованием соответствующего преобразования координат, а затем решены методом ячеек Келлера. Проведено сравнение полученных результатов с известными данными
М.М. Рамазанов1, Н.С. Булгакова1, С.Р. Гаджимагомедова1, Л.И. Лобковский2 1Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики ̶ филиал Объединенного института высоких температур РАН, Махачкала, Россия mukamay-ipg@mail.ru 2Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН, Москва, Россия llobkovsky@ocean.ru
Ключевые слова: раствор, осмос, обобщенная математическая модель, осмотическая конвекция, полупроницаемое включение
Страницы: 39-52
Сформулирована математическая модель фильтрации растворов с учетом осмотического эффекта, возникающего в пористых средах, содержащих полупроницаемые включения. На основе модели с использованием метода Галеркина получено решение нелинейной задачи об осмотической конвекции. Изучены свойства и особенности конвекции, вызванной осмосом
В.И. Лысенко, Б.В. Смородский, А.Д. Косинов, А.А. Яцких
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: 53-59
Проведено экспериментальное исследование влияния поверхностных слотов (канавок) глубиной 0,18 мм (число Рейнольдса по глубине Reh ≈ 1000 с углами их ориентации φ =0, 30, 45, 90° на устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине. Выполнены эксперименты с естественными возмущениями при числе Маха набегающего потока M=2 Обнаружено, что при уменьшении угла ориентации слотов от φ = 90° до нуля максимальные значения скорости пространственного роста возмущений уменьшаются. При φ = 0,30° они становятся меньше соответствующих значений для гладкой пластины. Полученные результаты показывают, что неустойчивость первой моды сверхзвукового пограничного слоя, которая определяет ламинарно-турбулентный переход при M=2, можно стабилизировать слотами малой глубины с небольшими углами их ориентации (0°≤φ<40°)
В.И. Терехов, И.А. Чохар, Л.Н. Ян
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия terekhov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: полуцилиндрическая канавка, угол наклона, аэродинамика, турбулентное течение, компоненты скорости, отрыв потока, пульсации скорости, коэффициент давления, рециркуляционное течение
Страницы: 60-72
Представлены результаты экспериментального исследования структуры течения внутри полуцилиндрической канавки, расположенной на одной из стенок прямоугольного канала высотой H = 0,02м с соотношением длины и ширины, равным 7,5. Канавка шириной D = 0,0158м и длиной L/D = 6,65 калибров могла располагаться под различными углами к продольной оси канала (φ = 0÷90°). В экспериментах измерялось давление в медианных сечениях вдоль и поперек канавки, а также компоненты скорости и их пульсации в продольном и поперечном направлениях. В экспериментах число Рейнольдса, рассчитанное по среднерасходной скорости и гидравлическому диаметру канала, было постоянным и равным Rech = 3,88·104. Установлено, что распределение давления на стенке канавки как в поперечном направлении, так и по длине существенно зависит от угла ее поворота относительно оси канала. На входном участке канавки, где втекает поток, формируется зона сильного разрежения. Протяженность этой зоны вдоль канавки не превышает одного калибра, вне этой зоны значение коэффициента давления практически не изменяется вплоть до выхода из канавки, где за счет торможения происходит резкое повышение давления. Наибольшее разрежение в поперечном относительно канавки направлении достигается при угле наклона φ = 45°. Изучена структура течения в различных сечениях по длине канавки. Показано, что максимальная скорость циркуляционного течения внутри полуцилиндрической канавки имеет место в области входа в нее. По мере движения вдоль канавки интенсивность вихревого течения газа значительно ослабевает, а в случае мелких канавок (Δ/D = 0,22) становится безотрывным
В.Г. Пимштейн
Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, Москва, Россия valerii_pimshtein@mail.ru
Ключевые слова: дозвуковая струя, продольные вихри, вихри Кельвина - Гельмгольца
Страницы: 73-76
С использованием прямого теневого метода с высокой разрешающей способностью показано возникновение в воздушной дозвуковой струе и в воздушной струе с добавлением гелия продольных и поперечных вихрей в результате естественной неустойчивости течения
Г.В. Шоев, А.А. Шершнев, Д.П. Полевщиков, Т.Ю. Шкредов, А.В. Кашковский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия shoev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: модель Спаларта - Аллмареса, турбулентность, верификация, вычислительная газодинамика
Страницы: 77-92
Обсуждается численный конечно-объемный метод решения осредненных уравнений Навье - Стокса, замкнутых однопараметрической моделью турбулентности Спаларта - Аллмареса. Предлагаемый метод реализован в рамках расчетного кода HyCFS и верифицирован путем сравнения численных решений HyCFS с численными решениями кодов CFL3D и FUN3D. Рассмотрено три тестовых случая: обтекание плоской пластины, обтекание пластины с неровностью и течение спутной струи. Показано, что полученные численные решения хорошо согласуются. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных о скорости потока в слое смешения
В квазистационарном приближении при малых числах Рейнольдса и Пекле теоретически описано термофоретическое движение испаряющейся капли сферической формы в вязкой бинарной газовой среде при произвольных относительных перепадах температуры в ее окрестности. Решалась система газодинамических уравнений, включающая линеаризованную по скорости систему уравнений Навье - Стокса, уравнения тепло- и массопереноса. При описании свойств газообразной среды учитывался степенной вид зависимости коэффициентов переноса (вязкости, диффузии, теплопроводности) и плотности от температуры. В результате проведенных численных оценок установлено, что зависимости термофоретической силы и скорости движения капли от средней температуры ее поверхности имеют нелинейный характер
С.Н. Антонцев1, И.В. Кузнецов1,2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия antontsevsn@mail.ru 2Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия kuznetsov_i@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: дельта-функция Дирака, импульсные уравнения в частных производных, начальный слой, неоднородная несжимаемая жидкость, уравнения Кельвина - Фойгта
Страницы: 104-116
Исследуются уравнения Кельвина - Фойгта для неоднородных жидкостей с сингулярной правой частью. В правую часть уравнения баланса масс вводится сингулярный член, аппроксимирующий дельта-функцию Дирака на бесконечно тонком в начальный момент слое. Этот сингулярный член аналогичен релаксационному члену, используемому для описания неравновесных процессов в гидродинамике. В пределе, когда малый параметр, а именно характерный размер начального слоя, стремится к нулю, плотность и скорость в начальный момент времени имеют скачки
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее