Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассматривается обнаруженный экспериментально эффект значительного увеличения остаточного тепла в металлических мишенях при их облучении фемтосекундными лазерными импульсами в фоновом газе по сравнению с условиями вакуума. Выполнено численное моделирование нагрева платиновой мишени фемтосекундными лазерными импульсами в аргоне при нормальных условиях с учетом пробоя газа в фокусной области лазерного луча перед мишенью. Используемая модель основана на комбинации тепловой модели, описывающей нагрев и фазовые переходы в облучаемом образце, и гидродинамической модели для описания движения фонового газа, возмущенного лазерным излучением в результате многофотонной ионизации. Показано, что горячий фоновый газ эффективно нагревает облучаемый образец. Существенную роль в нагреве играют гидродинамические процессы в фоновом газе.

Представлены результаты измерений полей средней скорости и полей пульсаций скорости в сверхзвуковых потоках с использованием лазерного измерительного комплекса «ПОЛИС». Эксперименты выполнены в сверхзвуковых импульсных и стационарных аэродинамических трубах при числе Маха 4,85 и 6. Прямыми измерениями скорости подтверждена обоснованность методики оценки скорости потока в рабочей части импульсной аэродинамической трубы по измерению давления торможения в форкамере установки. Определены размеры трассирующих частиц, вводимых в сверхзвуковой поток генератором тумана, получены данные о структуре пульсаций скорости в следе за кососрезным газодинамическим свистком в режиме автоколебаний.

В рамках слабонелинейной теории устойчивости рассмотрено взаимодействие возмущений в сверхзвуковом пограничном слое при числе Маха M = 2 на непроницаемой и пористой поверхностях. Проведено моделирование взаимосвязей в нескольких триплетах, составленных из двумерных и трехмерных волн, на частотах, связанных условиями фазового синхронизма. Выявлено, что на непроницаемой поверхности их взаимодействия значительно сильнее в несимметричном триплете. Установлено, что на пористой поверхности линейные инкременты вихревых возмущений значительно увеличиваются, расширяется область опасных частот и возрастает пространственная протяженность существования растущих колебаний. Нелинейные взаимодействия, как правило, значительно интенсивнее по сравнению с непроницаемой поверхностью, они осуществляются в широком частотном диапазоне, что приводит к широкополосному нарастанию субгармонических вихревых волн Толлмина−Шлихтинга. Увеличение пористости поверхности приводит к интенсификации нелинейных процессов.

Экспериментально исследовано положение перехода пограничного слоя из ламинарного состояния в турбулентное на гладкой плоской пластине при нулевом угле атаки в диапазоне чисел Маха М_∞ = 2−6. Показано, что результаты измерений конца области перехода обобщаются простой и доступной для практического использования зависимостью, не требующей дополнительных измерений, которая справедлива в диапазоне чисел Маха М_∞ = 2−10, и с погрешностью, не превышающей 20 %, может быть использована для оценки положения переходной области на плоской пластине в геометрически подобных аэродинамических трубах.

Представлены результаты численного моделирования и экспериментальных исследований высокоэнтальпийных турбулентных течений в окрестности 90-градусных обратных уступов при числах Маха M_∞ = 2−4. Эксперименты выполнены в трубе кратковременного действия ИТ-302M ИТПМ СО РАН. Расчеты проведены на основе полных осредненных по Фавру уравнений Навье−Стокса, дополненных моделью турбулентности Уилкокса. При различных числах Маха численно исследовано влияние температурного фактора на структуру течения в отрывной зоне и распределения температуры. Показано, что температура стенки существенно влияет на количество и размеры рециркуляционных вихрей, а также на распределение температуры в зоне отрыва и присоединения потока. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными по распределению давления на поверхности модели и волновой структуре течения.

Представлены результаты численного моделирования ламинарного и турбулентного обтекания обратного уступа и выступа в канале с использованием коммерческого пакета Fluent. Результаты расчета сравниваются с экспериментальными данными.

Экспериментально и численно исследуется газодинамическая структура течения в зоне взаимодействия струй, истекающих с сильной степенью недорасширения из двух сверхзвуковых сопел, расположенных около корпуса космического аппарата. Методом электронного пучка получены продольные и поперечные распределения плотности. Проведено их сравнение с результатами расчета невязкого газа. Получены обобщенные зависимости для определения величины плотности газа в области взаимодействия двух струй и положения границы этой зоны.

Получены точные решения двух задач о вращательных колебаниях твердого тела в идеальной жидкости в присутствии поля тяжести.

Исследуется взаимодействие звукового импульса с пористым слоем. При этом возможно наличие преграды, экранируемой слоем, а также зазора между пористым слоем и преградой. Предложена методика расчета в линейном приближении давлений и напряжений в пористом слое, в зазоре и на преграде. Методика позволяет интерпретировать данные по взаимодействию акустических волн с пористым слоем, полученные в эксперименте или с помощью конечно-разностных методов. Исследованы особенности прохождения акустической волны в пористый слой и последующего отражения от преграды. Проведено сравнение расчетных данных с данными эксперимента других авторов по прохождению импульса через погруженную в воду пористую пластину.

Представлены результаты экспериментального исследования развития кризисных явлений в стекающей пленке криогенной жидкости при периодическом импульсном тепловыделении. Получены опытные данные по эволюции локальной температуры вдоль тепловыделяющей поверхности. Показано, что амплитуда пульсаций температуры нагревателя существенным образом зависит от плотности теплового потока и координаты вдоль течения плёнки жидкости. Представлены новые опытные данные по критическим тепловым потокам, соответствующим образованию стабильных сухих пятен и кризису осушения в зависимости от длительности импульсов тепловыделения. Показано, что параметры возникающих метастабильных регулярных структур и критические параметры осушения теплоотдающей поверхности определяются динамикой подвижных границ смачивания в процессе самоорганизации системы.