Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты измерений характеристик поля средней плотности и пульсаций плотности при введении периодических возмущений в гиперзвуковой вязкий пограничный слой на пластине. Эксперименты выполнены при числе Маха потока М_∞ = 21, единичном числе Рейнольдса Re_1∞ = 6^.10⁵м^-1 и температурном факторе поверхности Т_W /T₀ = 0,26. Возмущения в ударный слой вводились кососрезным газодинамическим свистком.

Приведены результаты экспериментального исследования развития турбулентного отрывного течения и теплообмена при обтекании системы из нескольких поперечных к потоку ребер. Рассмотрены условия низкого и высокого уровня турбулентности набегающего потока. Представлены данные по визуализации, коэффициентам давления и теплоотдачи, проведено сравнение результатов для двух уровней турбулентности. В системе из трех ребер и больше в низкотурбулентном потоке установлено образование очень неустойчивого течения во второй межреберной ячейке. При высоком уровне внешней турбулентности неустойчивость течения наблюдается в первой межреберной ячейке, что подтверждается изменением распределений давления. Показано, что наличие каждого дополнительного ребра способствует сокращению отрывной области за последним ребром, области восстановления давления, а также координаты максимального значения теплоотдачи. В высокотурбулентном потоке во второй межреберной ячейке интенсификация теплоотдачи достигает 30 %.

Экспериментально исследовано влияние периодического вдува/отсоса на характеристики турбулентного пограничного слоя, формирующегося на осесимметричном теле вращения при номинально безградиентном его обтекании несжимаемым потоком. Число Рейнольдса, вычисленное по толщине потери импульса в месте расположения кольцевой щели, через которую осуществлялся вдув/отсос, составляло 1176. Безразмерная ширина щели в единицах закона стенки равнялась 68. Показано, что способ управления погранслойным течением при помощи вдува/отсоса является достаточно эффективным средством воздействия на структуру пристенной турбулентности и обеспечивает выигрыш в сопротивлении трения в сравнении с аналогичной величиной для исходной конфигурации, максимальная величина которого достигает 25-30 %.

Экспериментально исследована эжекторная схема формирования сверхзвуковых гетерогенных потоков применительно к условиям, реализуемым при холодном газодинамическом напылении. Приведены распределения давления и температуры в сверхзвуковой части сопла и определены критические режимы его работы. Рассмотрены особенности и преимущества, свойственные указанной схеме, при ее практическом применении. Представлены результаты предварительных экспериментов по нанесению покрытий с использованием исследуемой конструкции соплового узла.

Представлена вычислительная модель газодинамических процессов в тракте экспериментальной установки, состоящей из ударной трубы и МГД-канала. Одномерная модель использована для определения характеристик течения во всем тракте установки, а трехмерная – для исследования динамики токового слоя в МГД-канале. Расчеты позволили выявить структуру течения и установить особенности формирования токового слоя.

Исследовалось трение на стенке в восходящем снарядном газожидкостном течении в вертикальной трубе. Измерения локальных характеристик выполнялись электродиффузионным методом. Использовалась методика условного осреднения по ансамблю реализаций, которая позволяет выделить крупномасштабные структуры на фоне турбулентных пульсаций жидкости. При осреднении учитывалась индивидуальная скорость каждого снаряда, измеренная двойным датчиком электропроводности. Получены осредненные распределения трения на стенке под газовым снарядом для различных режимных параметров.

Выявлено два существенно различающихся механизма воздействия пузырьков газа в турбулентном пограничном слое на касательные напряжения у смоченной поверхности. Оба механизма обязаны высокой чувствительности пузырьков даже к очень малым для однородной среды градиентам давления и большим значениям коэффициента присоединенной массы и коэффициента вязкого сопротивления пузырьков. Первый механизм проявляется при взаимодействии вихревых структур с пузырьками в пристенном слое y⁺ < 250. Второй – при наличии градиента давления вдоль смоченной поверхности. Выявление этих механизмов позволило объяснить известные противоречия результатов по газонасыщению, полученных на разных экспериментальных установках.

В рамках уравнений Навье-Стокса с эффективной вязкостью, определяемой на основе κ- ε-модели турбулентности, осуществляется математическое моделирование трехмерных стационарных свободноконвективных течений несжимаемого вязкого газа в помещениях с тепловым источником. Исследование проводится для случая модельных помещений и тепловых источников, имеющих форму прямоугольных параллелепипедов с квадратными основаниями. Анализируется влияние мощности теплового источника и размеров основания помещения на локальные и усредненные значения скорости и температуры воздуха в помещениях. Показано, что картина течения в помещениях имеет торообразный вид. Установлено, что на характер движения газа в замкнутом объеме определяющее значение оказывает изменение размеров основания помещения, а не вариация мощности теплового источника.

Представлены результаты экспериментального исследования реверсивного нестационарного теплообмена при фильтрации потока воздуха через неподвижную теплоаккумулирующую среду, в качестве которой использовали свинцовые (D = 2,0, 3,5 и 4,5 мм) и стеклянные шары (D = 3.2 мм). Исследованное устройство имитировало циклические режимы регенерации теплоты в системе вентиляции бытовых и офисных помещений. Для исследованных засыпок измерена зависимость времени переключения потока от числа Рейнольдса. Разработана математическая модель процесса, описывающая теплообмен между газовым потоком и неподвижным слоем шаров. Хорошее согласование экспериментальных данных с расчетными наблюдается при больших числах Рейнольдса, в то время как при малых сказывается влияние тепловых потерь, в результате чего экспериментальное время переключения оказывается меньше расчетного.

Разработана двумерная математическая модель нестационарных теплофизических процессов в промышленном канале уран-графитового реактора с конверсионными твэлами втулочного типа. На основе предложенной модели построены численный алгоритм и компьютерная программа для исследования температурных полей в алюминиевом сердечнике, твэле, оболочке, а также в охлаждающей воде, с учетом конструкционных и технологических особенностей сборки. Приведены результаты некоторых вычислительных экспериментов, характеризующих распределения температурных полей в столбе твэлов и охлаждающей воде.