В.Г. Чернорай1, В.В. Козлов1, Л. Лефдаль2, П.Р. Пратт3 1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск 2Чалмеровский технологический университет, Гетеборг, Швеция 3Королевский университет Белфаста, Отделение технической аэронавтики, Северная Ирландия
Страницы: 229-237
Нелинейная стадия развития возмущений и турбулизация течения представляют собой сугубо трехмерный процесс и являются трудной задачей для экспериментальных исследований. Исследование ламинарно-турбулентного перехода в аэрокосмических приложениях дополнительно включает сложное основное течение с градиентами давления и компонентами вторичных течений, что ведет к увеличению необходимого массива измерений и его интерпретации. Развитие техники термоанемометрической визуализации течений дает возможность получения более детальной и панорамной информации об изучаемых явлениях в таких сложных потоках по сравнению с традиционными методами визуализации.
Проведено численное исследование невязких сверхзвуковых течений в двугранных углах, образованных пересекающимися клиньями сжатия. В обычных условиях течения в таких угловых конфигурациях являются конически автомодельными, и развитие вниз по потоку структуры взаимодействия скачков, образуемых клиньями, в их поперечном сечении происходит в области, ограниченной стенками и сужающейся к ребру угла, и в этом смысле указанное взаимодействие скачков подвержено влиянию ребра. Рассмотрены угловые течения с взаимодействием падающих от клиньев скачков, не подверженным “влиянию ребра”, то есть свободным. Это обеспечивается тем, что рассматриваются угловые конфигурации, выполненные с постепенно расширяющимся вырезом вдоль ребра угла таким образом, что образующиеся в результате взаимодействия отраженные скачки попадают в вырез, не падая на стенки. Этим исключается влияние ребра обтекаемого двугранного угла на взаимодействие плоских скачков уплотнения, образуемых клиньями.
Рассмотрены невязкие течения, симметричные относительно бисекторной плоскости двугранного угла. Расчеты показали, что в случаях свободного взаимодействия скачков в угловых конфигурациях с вырезом, в отсутствие влияния ребра угла, если эти взаимодействия являются нерегулярными, формируются практически те же структуры поперечных течений, как и в исходных угловых конфигурациях без выреза.
Е.А. Бондарь, С.Ф. Гимельшейн, Г.Н. Маркелов, М.С. Иванов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
Страницы: 257-274
Проведен анализ применимости новой модели для описания эффектов реального газа в методе прямого статистического моделирования. Модель использована для численного исследования внутренней структуры фронта сильной ударной волны и релаксационной зоны за фронтом для условий, соответствующих входу космического аппарата в атмосферу Марса. Изучено влияние параметров набегающего потока на релаксацию различных энергетических мод молекул во фронте волны и в релаксационной зоне. Исследовано влияние химических реакций на структуру течения. Детальный анализ неравновесности течения проведен на уровне функции распределения скорости и заселенности вращательных и колебательных уровней молекул.
В.С. Бердников1, М.В. Филиппова1, Б.А. Красин2, А.И. Непомнящих2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск 2Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск
Страницы: 275-293
Численно исследован сопряженный теплообмен при получении мультикремния из плоскодонных тиглей в вертикальном варианте метода Бриджмена?Стокбаргера. С учетом теплоты фазового перехода решены уравнения конвективного теплообмена в области, занятой расплавом, и уравнения теплопроводности в массиве затвердевшего кремния и в стенках тигля.
Н.Г. Мусакаев1, Р.Р. Уразов2, В.Ш. Шагапов2 1Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН 2Стерлитамакская государственная педагогическая академия
Страницы: 295-302
На основе уравнений и методов механики многофазных сред моделируются гидродинамические, теплофизические и тепломассобменные процессы, происходящие при течении природного газа в горизонтальном трубопроводе с учетом образующихся на внутренних стенках канала отложений газовых гидратов. Проведено численное исследование влияния некоторых факторов на процесс гидратообразования.
А.М. Клер1, А.Ю. Маринченко1, С.Н. Сушко2 1Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, Иркутск 2Иркутский государственный технический университет
Страницы: 303-314
Рассматривается методика оптимизации параметров энергоблока паротурбинной мини-ТЭЦ с учетом переменного характера тепловых и электрических нагрузок, основанная на использовании линеаризованных зависимостей выходных параметров поверочных расчетов от их входных параметров. Разработана математическая модель энергоблока паротурбинной мини-ТЭЦ. Выполнены оптимизационные расчеты угольного паротурбинного энергоблока по критериям минимума выручки от реализации тепла и электроэнергии (при разных ценах на топливо), минимального годового расхода топлива и минимума капиталовложений при заданной внутренней норме возврата капиталовложений.
В.В. Гаркуша1, Б.Н. Пищик1, В.П. Михеев2, О.И. Потатуркин3 1Конструкторско-технологический институт вычислительной техники СО РАН, Новосибирск 2Государственное унитарное предприятие “Управление энергетики и водоснабжения СО РАН”, Новосибирск 3Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск
Страницы: 315-321 Подраздел: МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ "ИННОВАЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА" (Новосибирск, 15?16 ноября 2005 г.)
Рассматривается реальный проект автоматизированной системы управления технологическими процессами тепловой станции № 1 Новосибирского научного центра СО РАН. В проекте АСУ ТП выделены 3 уровня: верхний – уровень представления информации на экранах автоматизированных рабочих мест, архивация данных и технологических сообщений; средний – уровень ввода сигналов от датчиков, их обработка и передача на АРМы, формирование команд и сигналов управления; нижний – уровень формирования сигналов, соответствующих значениям измеряемых физических параметров. Рассматривается общая структура комплекса программно-технических средств АСУ ТП, приведены решаемые системой задачи, в том числе задача диагностики и управления процессами горения.
С.М. Борзов1, В.В. Гаркуша2, В.И. Козик1, В.П. Михеев3, О.И. Потатуркин1, Н.Н. Шушков1 1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск 2Конструкторско-технологический институт вычислительной техники СО РАН, Новосибирск 3Государственное унитарное предприятие “Управление энергетики и водоснабжения СО РАН”, Новосибирск
Страницы: 323-329 Подраздел: МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ "ИННОВАЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА" (Новосибирск, 15-16 ноября 2005 г.)
В реальных (промышленных) условиях проведены исследования процессов горения газообразных углеводородов в многогорелочных котлоагрегатах, установлены закономерности изменения параметров излучения отдельных факелов в основных режимах. Создан комплекс дистанционной диагностики, позволяющий в условиях многофакельного горения осуществлять селективный контроль отдельных горелочных устройств и обеспечивающий предоставление оператору информации об относительной интенсивности свечения факелов и о концентрации кислорода и водорода в уходящих газах, для осуществления процедур оптимизации сжигания газового топлива. Комплекс использован при разработке автоматизированной системы управления технологическими процессами тепловой станции.
А.П. Калошин
ЗАО СибКОТЭС, Новосибирский государственный технический университет
Страницы: 331-339 Подраздел: МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ "ИННОВАЦИОННАЯ ЭНЕРГЕТИКА" (Новосибирск, 15-16 ноября 2005 г.)
Приведена методика и результаты технико-экономических исследований ЭГТУ-ТЭЦ на твердом топливе, выявлены основные закономерности изменения оптимальных параметров для различных вариантов функционирования энергоблока, а также сформулированы рекомендации по выбору оптимальных решений создания ЭГТУ-ТЭЦ.
Н.П. Адамов1, М.Д. Бродецкий1, Л.Г. Васенев1, В.И. Звегинцев1, И.И. Мажуль1, А.М. Харитонов1, Дж. Пола2, Дж. Майларt3, B. Koрдуллa3 1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск 2Eвропейская ассоциация "Оборонные системы-космические транспортные средства" (ЕADS - ST), Ле Мюро (Les Mureaux), Франция 3Eвропейский центр космических технологий (ЕSTEC), Нордвайк (Noordwijk), Нидерланды
Страницы: 341-351
Представлены результаты экспериментальных исследований аэродинамических характеристик моделей двух гиперзвуковых аппаратов: возвращаемого аэрокосмического демонстратора ARES-H, предложенного EADS-ST, и возвращаемой капсулы EXPERT, предложенной ESA ESTEC. Опыты проводились в новой аэродинамической трубе АТ-303 ИТПМ СО РАН в диапазоне чисел Маха набегающего потока М = 10-18 при натурных числах Рейнольдса. Обсуждаются результаты и особенности испытаний в аэродинамической трубе с коническими соплами.