Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты численных исследований по эволюции уединенных интенсивных волн второго звука, мощных тепловых импульсов, распространяющихся в сверхтекучем гелии. Количественное описание проводится на основе уравнений гидродинамики сверхтекучей турбулентности (ГСТ). Получены уравнения ГСТ с точностью до членов второго порядка малости по отклонениям от равновесных значений в случаях плоской, цилиндрической и сферической геометрий. Система уравнений решалась методом распада разрывов. Вычисления проведены для температуры невозмущенного гелия Т₀ = 1,4 K. Численные результаты сравниваются с экспериментальными данными.

Модельная система обыкновенных дифференциальных уравнений [1, 2], описывающая поведение неравномерно нагретой жидкости в наклоняемой полости, используется для исследования устойчивости стационарных режимов тепловой конвекции при произвольных (не малых) наклонах прямоугольной полости. Получена бифуркационная кривая, разделяющая область параметров (число Рэлея - наклон полости) на две - внутреннюю и внешнюю. Во внешней области система имеет одно устойчивое стационарное решение, а во внутренней - три стационарных решения. Одно из них всегда неустойчиво монотонным образом, а два других могут быть как устойчивыми, так и неустойчивыми.
Построены нейтральные кривые, определяющие границы возникновения колебательной и монотонной неустойчивостей.

Исследовалась реакция поверхности раздела пленки на волнистость стенки малой амплитуды. Рассматривалась линеаризованная версия задачи, описываемая уравнением Орра- Зоммерфельда, решение искалось асимптотическим разложением по малому параметру 1/Re, а также решалась обычная спектральная задача на устойчивость к возмущениям вида exp[ia (x- ct)]. Расчеты показали, что при некоторых специально подобранных волновых числах a эффекты сноса и дисперсии уравновешивают друг друга, давая нулевую результирующую скорость c_R = 0. Если предположить, что жесткая стенка имеет волнистость с тем же a , то можно говорить, что стоячие волны, вызванные волнистой стенкой, находятся в резонансе с собственными возмущениями второго типа.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по теплообмену при конденсации неподвижного пара на вертикальной трубе, помещенной в зернистый слой с различным контактным углом смачивания. Получены теоретические зависимости оценки интенсивности теплообмена, учитывающие проскальзывание конденсата на поверхностях зерен, и показано их удовлетворительное согласование с экспериментальными данными авторов.

Исследовано влияние недогрева жидкости до температуры насыщения на третий кризис теплоотдачи в условиях большого объема. Представлены экспериментальные данные по пороговым значениям перегревов и плотностям тепловых потоков, выше которых возникают фронт испарения и третий кризис теплоотдачи для ацетона при недогревах от 0,3 до 10 K. Для возникновения третьего кризиса теплоотдачи при недогреве формирование фронтов испарения является необходимым, но не достаточным условием. Обнаружено, что формирование устойчивой паровой пленки после прохождения фронтов конденсации по поверхности нагревателя возможно при тепловых потоках существенно меньших первого критического.

Предложена модель теплопроводности ортогонально армированной волокнистой среды с дисперсным упрочнением связующего материала. На ее основе решена задача проектирования композита с заданным набором эффективных теплофизических свойств, а также построены решения некоторых обратных задач диагностики теплофизических свойств фазовых материалов и структуры армирования волокнистого композита по известным эффективным теплофизическим характеристикам.

Методом высокочастотных тепловых волн исследована теплопроводность озонобезопасного хладагента R507 в области жидкого состояния в интервале температур 297,95 K ÷ 332,55 K и давлений от линии насыщения до 3,7 МПа. Оцениваемые величины погрешностей измерений температуры, давления и теплопроводности составляют соответственно 0,1 K, 3 кПа, и 1,5 %. Рассчитаны значения теплопроводности жидкой фазы R507 на линии кипения. Получены аппроксимационные зависимости для теплопроводности во всем исследованном интервале температур и давлений, а также на линии кипения.

Анализируются свойства теплового излучения осесимметричных систем, образованных поглощающей средой. На основе интегральных уравнений излучения предлагается анализ поглощательной и пропускательной способностей систем с непроницаемой границей, а также - поглощательной, пропускательной и отражательной способностей систем с проницаемой для излучения границей.

Рассмотрены особенности охлаждения стационарно работающих горячих и холодных катодов. Даны научные предпосылки целесообразности использования процесса сканирования пятном дуги трубчатых электродов. Представлена классификация способов сканирования. Высказано предположение о существовании аналогии между явлениями автоэлектронной эмиссии электронов в вакуумных разрядных трубках и в дуговых камерах плазмотронов с давлением, равным и выше атмосферного. Сделаны оценки оптимальной частоты сканирования и достижимых значений ресурса работы торцевого трубчатого катода. Благодаря магнитному сканированию на порядок и более возрастает площадь ометаемой дуговым пятном поверхности электрода, что улучшает охлаждение и снижает удельную эрозию. Ресурс непрерывной работы электрода при этом увеличивается на порядки по сравнению с работой без сканирования.

На основе экспериментальных данных для ветроколеса с вращающимися цилиндрами большого удлинения (до 14) получены расчетные зависимости, которые позволяют определять оптимальные параметры и основные характеристики ветроколеса (мощность, быстроходность). Анализируется влияние числа цилиндров, их удлинения и скорости вращения, скорости потока и нагрузки на генератор.