Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведено численное моделирование конвективно-радиационного теплопереноса в замкнутой области с источником тепловыделения при наличии теплопроводных стенок конечной толщины. Получены распределения как локальных характеристик (линии тока, поля температуры), так и интегральных (средние числа Нуссельта на характерных границах), описывающие основные закономерности исследуемого процесса в реальном диапазоне изменения определяющих параметров. Установлены масштабы влияния излучения при формировании тепловых режимов. Проанализировано влияние фактора нестационарности на развитие полей как гидродинамических, так и термодинамических характеристик. Получены корреляционные соотношения для определения среднего числа Нуссельта на границах газовой полости и твердой стенки в зависимости от числа Грасгофа.

Показано, что на основании анализа поля температур внешней поверхности космического аппарата возможно определение его ориентации - направлений на основные источники тепла в пределах Солнечной системы, включая Солнце и близлежащую планету. Для аппарата простейшей конфигурации эта задача может быть решена аналитически. В реальных аппаратах должны быть установлены простые термочувствительные элементы, имеющие слабую тепловую связь с космическим аппаратом и высокую чувствительность к изменению внешних тепловых условий. Эксперимент показал, что точность определения ориентации с помощью такой системы измерения температур достигает 5 угл. мин. при скорости вращения космического аппарата до 30 угл. град./мин.

На основе гидродинамики сверхтекучей турбулентности численно исследовано влияние времени повторения мощных прямоугольных импульсов на их динамику. Рассмотрены плоский, цилиндрический и сферический случаи. Расчеты проведены при отсутствии переноса массы (второй звук), что соответствует условиям проведения экспериментов. Проводится качественное сравнение полученных численных результатов с экспериментальными данными.

Рассматривается принципиально новая установка для получения силикатных тугоплавких расплавов с использованием высококонцентрированных тепловых потоков. Разработана математическая модель, описывающая температурные поля в гарнисажном слое в процессе взаимодействия плазменного потока с частицами тугоплавкого силикатного материала. Приведены типичные численные результаты распределения температуры в различных сечениях гарнисажного слоя. Проведено сравнение численных и экспериментальных данных и получено их удовлетворительное соответствие.

Представлена математическая модель теплообмена между встречными потоками газа и пористым материалом шихты техногенных отходов в рабочем пространстве шахтной печи. В модели учтены химические превращения в отдельных компонентах шихты и радиационный теплообмен между газовой и твердой фазами. Приведены результаты расчета.

Предложена математическая модель процесса конденсации водяного пара для метода прямого статистического моделирования Монте−Карло. Модель описывает цепочку реакций, ведущих к образованию и распаду кластеров воды с учетом сопровождающих процессов энергообмена. Выполнено численное исследование одномерного расширения паров воды в вакуум от испаряющейся сферической поверхности в диапазоне параметров, соответствующих переходным по числу Кнудсена режимам течения. Показано влияние процесса конденсации на газодинамическую картину течения, в том числе на параметры кнудсеновского слоя.

Исследован газодинамический механизм перестройки ударно-волновой структуры трансзвукового обтекания профиля при импульсно-периодическом подводе энергии. Показано, что он не сводится только к эффектам воздействия следа низкой плотности, формирующегося за источником энергии на ударную волну, а представляет собой сочетание нескольких факторов, из которых определяющим является "взрывной" характер развития возмущения.

Выполнен анализ тепловых потерь в стенки форкамеры гиперзвуковой импульсной аэродинамической трубы. Опыты без вскрытия диафрагмы позволили связать уменьшение в течение режима давления в форкамере только с теплоотдачей от рабочего тела к стенкам, что дало возможность определить коэффициент теплоотдачи α и температуру T_w внутренней поверхности стенок. Получена эмпирическая формула, связывающая α с давлением и температурой рабочего тела в форкамере в диапазоне давлений 160−540 бар и температур 700−3400 K. Зависимости α и T_w от давления и температуры позволили разработать физическую модель расчета параметров рабочего тела установки с учетом потерь энтальпии. Показано, что к 100 мс режима неучет теплоотдачи в стенки первой форкамеры завышает температуру торможения воздуха в рабочей части по сравнению с расчетом без учета потерь тепла на 6−18 % при воспроизводстве натурной температуры торможения для полета летательного аппарата с числом Маха 5−8. Методика протестирована с помощью опытов, проведенных без вскрытия диафрагмы.

Представлены основные принципы и методика разработки однослойных монолитных податливых покрытий для снижения турбулентного трения.

Приведены результаты экспериментальных исследований распределения окружных компонент скорости несущего потока в сепарационных элементах воздушно-центробежных классификаторов порошкообразных материалов. Исследования проводились при различных профилях канала зоны сепарации, а также при различных условиях ввода несущей среды (воздуха) в зону сепарации. Для реализации оптимальных условий разделения частиц во всем объеме сепарационного элемента профиль канала должен быть расширяющимся к центру вращения. Результаты проведенных экспериментальных исследований дополняют математическую модель аэродинамики несущего турбулентного потока в профилированном вращающемся сепарационном элементе и позволяют анализировать течение в зоне сепарации.