Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлено описание автоматизированного лазерного комплекса с квантовым генератором мощностью 8 кВт, качество пучка которого не хуже, чем у одномодового лазера. Показана возможность использования такого комплекса в заготовительном производстве для резки листовых углеродистых и нержавеющих сталей. Контроль качества материала заготовок показал, что его свойства соответствуют стандартам.

Проведено расчетно-экспериментальное исследование развития возмущений в гиперзвуковом вязком ударном слое на плоской пластине при его возбуждении акустическими волнами медленной моды. В экспериментах при числе Маха набегающего потока M∞ = 21 и числе Рейнольдса Re_L = 1,44 · 10⁵ измерены поперечные профили средней плотности и числа Маха, спектры пульсаций плотности и скорости роста естественных возмущений. Путем решения уравнений Навье— Стокса с использованием схемы сквозного счета высокого порядка выполнено прямое численное моделирование распространения возмущений. Установлено, что расчетные и экспериментальные данные, характеризующие поле среднего течения, интенсивность пульсаций плотности и скорости их роста, хорошо согласуются. Обсуждаются возможные механизмы генерации и развития возмущений в ударном слое при гиперзвуковых скоростях.

В акустическом приближении получены решения задачи об отражении ступенчатой волны давления в линейно сжимаемом флюиде от плоской границы пористой среды бесконечной протяженности, насыщенной тем же флюидом. На основе аналитических решений выполнен численный анализ с целью выявления особенностей отраженной и проникающей волн в зависимости от пористости и проницаемости пористого полупространства.

Экспериментально исследовано газодинамическое течение газа в осесимметричной конвективной струе. Показано, что при числах Грасгофа Gr = (0,4÷2,0)·10⁶ течение в струе автомодельное. Акустические колебания, направленные перпендикулярно оси симметрии, трансформируют профили течения газа, при этом могут появиться два максимума температуры, расположенные не на оси. Полученные результаты свидетельствуют о зарождении неустойчивости течения в высокоградиентных областях.

В рамках линейного приближения построено решение плоской нестационарной задачи об ударе вертикальной стенкой по слою жидкости, перемешанной с воздухом вблизи стенки и не содержащей пузырьков воздуха вдали от нее. Газожидкостная смесь моделируется однородной, идеальной и слабосжимаемой средой с редуцированной скоростью звука, зависящей от концентрации воздуха в газожидкостной смеси. Вне газожидкостного слоя жидкость принимается идеальной и несжимаемой. На начальной стадии удара течение жидкости и гидродинамическое давление определяются с использованием линейной теории потенциального движения неоднородной жидкости. Исследована зависимость амплитуды ударного давления на стенке от концентрации воздуха в газожидкостной прослойке и от толщины этой прослойки. При малой относительной толщине прослойки используется приближение тонкого слоя. Показано, что решение полной задачи стремится к приближенному решению, когда толщина прослойки уменьшается. Показано, что наличие газожидкостной прослойки приводит к осцилляциям давления на стенке. Получены оценки амплитуды давления и периода его осцилляций.

Разработана методика восстановления действующих нагрузок при испытаниях моделей в аэродинамических трубах кратковременного действия. Предполагается, что испытываемая модель с устройством измерения нагрузок является линейной динамической системой. Нормальные реакции системы на единичные нагрузки определяются экспериментально. Решение системы интегральных уравнений Вольтерры первого рода определяется в классе кусочно-постоянных функций. Приводятся примеры решений тестовой задачи с известным точным решением и задачи определения аэродинамических характеристик эталонной модели HB-2 по результатам измерений нагрузок в аэродинамической трубе.

На основе фундаментальных математических идей К. И. Бабенко разработаны принципиально новые—ненасыщаемые—алгоритмы численного решения задач осесимметричного обтекания потенциальным потоком идеальной жидкости тел вращения, в частности эллипсоида вращения с удлинением, равным 1000.

Экспериментально исследован процесс вихреобразования и измерено распределение коэффициентов давления при обтекании полости небольшого удлинения с наклонными стенками. Угол наклона боковых стенок φ варьировался от 30 до 90°. Установлено, что в диапазоне углов наклона φ = 60 ÷ 70° течение в каверне становится неустойчивым. Происходит перестройка течения, в результате чего значительно изменяются распределения температуры поверхности и статического давления. Большие изменения и неравномерность характеристик для этих углов наблюдаются по размаху каверны на ее передней стенке и дне. При малых углах φ = 30, 45 ° имеет место резкий рост давления на задней стенке, что приводит к небольшому увеличению среднего по всей поверхности полости давления.

Дан обзор имеющейся в литературе информации и приведены новые экспериментальные данные о глубине и расходе в створе плотины после ее полного и частичного разрушения. Показано, что при одном и том же значении избыточной начальной энергии верхнего бьефа в случае частичного разрушения плотины с образованием прямоугольного прорана удельный расход на единицу ширины прорана больше удельного расхода в случае полного разрушения плотины.

Разработана квазидвумерная математическая модель лазерной сварки пластин из бинарного сплава с учетом испарения металла и образования парового канала. На основе этой модели построены разностный алгоритм и компьютерная программа. В качестве примера численно исследованы процессы плавления, испарения и затвердевания сплава при сварке встык алюминиевых пластин. Рассчитаны форма и глубина парового канала и сварочной ванны при заданных значениях мощности излучения и скорости сварки. С использованием полуэмпирических соотношений и полученных расчетных данных проведена оценка характерного размера дендритной структуры затвердевшего сплава.