В дозвуковой аэродинамической трубе исследовано несимметричное обтекание тела вращения потоком несжимаемого газа. Определены количественные характеристики поля скорости в кормовой части экспериментальной модели, где в условиях осевой симметрии происходят отрыв ламинарного пограничного слоя и сопутствующая ему дестабилизация течения. Отклонение оси симметрии тела вращения от направления потока в пределах нескольких угловых градусов приводит к радикальному изменению осредненного во времени поля скорости, амплитудных распределений нарастающих гидродинамических возмущений и их спектрального состава.
А.Н. Разин, И.В. Большаков
Институт теоретической и математической физики, Саров, Нижегородская область A.N.Razin@vniief.ru
Ключевые слова: турбулентность, модель Никифорова, расчеты для условий модельных опытов
Страницы: 425-438
Представлены результаты расчетов для условий ряда модельных опытов, охватывающих большой класс современных экспериментальных исследований турбулентных течений. Расчеты “цилиндрического” и “плоского” опытов Е.Е. Мешкова по слиянию двух зон турбулентного перемешивания, опытов Poggi, Barre и Uberoi выполнены с использованием модели Никифорова. Приведенные результаты свидетельствуют, что модель Никифорова качественно описывает рассмотренный класс течений, если в методике с высокой точностью рассчитываются средние газодинамические величины, а ширина фронта конечно-разностной ударной волны не зависит от размера счетной ячейки.
В.И. Корнилов, А.В. Бойко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск kornilov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: эксперимент, несжимаемый турбулентный пограничный слой, плоская пластина, вдув воздуха, трение, резкое изменение граничный условий
Страницы: 439-458
Экспериментально исследованы особенности развития несжимаемого турбулентного пограничного слоя при вдуве воздуха через мелкоперфорированную плоскую поверхность, которая состоит из проницаемого и расположенного следом за ним непроницаемого участков. Массовый расход вдуваемого воздуха Q на единицу площади менялся в пределах от 0 до 0,2 (кг/с)/м2. Получены подробные данные о внутренней структуре пограничного слоя в области течения, характеризующейся резким изменением условий течения на границе проницаемого и непроницаемого участков. Показано устойчивое уменьшение локальных значений коэффициента поверхностного трения как по длине проницаемого образца, так и при возрастании величины Q, достигающее 90 % при максимальном значении Q. Выявлена существенная с точки зрения снижения поверхностного трения роль области течения позади участка с резким изменением граничных условий.
М.К. Баев1, Г.Г. Черных1,2,3 1Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск m.k.baev@gmail.com 2Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск chernykh@ict.nsc.ru 3Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: однородная изотропная турбулентность, уравнение Кармана-Ховарта, численное моделирование
Страницы: 459-466
С применением ряда математических моделей, основанных на замкнутом уравнении Кармана-Ховарта, выполнено численное моделирование динамики однородной изотропной турбулентности. Результаты расчетов согласуются с известными экспериментальными данными. Проведено сопоставление математических моделей.
С.П. Русин
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва sprusin@yandex.ru
Ключевые слова: закон смещения Вина, излучательная способность, истинная температура
Страницы: 467-478
Получено уравнение для производной, связывающее спектральную излучательную способность поверхности, длину волны и термодинамическую (истинную) температуру непрозрачного нагретого тела в точке спектрального максимума теплового излучения. Задачу определения истинной температуры непрозрачной поверхности предлагается решать в два этапа. На первом этапе с помощью специальной функции — относительной излучательной способности — выделяется спектральный интервал, наиболее удобный для аппроксимации излучательной способности тела, и определяется величина истинной температуры. На втором этапе, с помощью полученного уравнения для производной истинная температура определяется повторно. Найден безразмерный параметр, который связывает излучательные свойства материала с длиной волны максимума излучения и характеризует отклонение от закона смещения Вина. Если абсолютная величина этого параметра мала, то значение истинной температуры, полученной на первом этапе, может быть уточнено на втором этапе. Данный подход иллюстрируется с помощью экспериментальных данных, полученных в процессе сличения яркостей температурных ламп.
Ю.М. Приходько, В.П. Чехов, В.П. Фомичёв
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск prih@itam.nsc.ru
Ключевые слова: дисковый вентилятор, машины трения, теплообмен, дисковый вентилятор, машины трения, теплообмен
Страницы: 479-485
Дисковые вентиляторы относятся к машинам трения и конструктивно могут выполняться в двух вариантах: центробежные дисковые вентиляторы и диаметральные дисковые вентиляторы. Характер течения газа в этих вентиляторах разный, различны и их теплообменные характеристики. В статье приводятся результаты экспериментального исследования теплообмена центробежного дискового вентилятора при атмосферном давлении с воздухом в качестве рабочего газа. Получено распределение температуры по радиусу диска при различных оборотах вращения ротора и температурах нагрева дисков. Проведено сравнение теплообменных характеристик центробежного дискового и диаметрального дискового вентиляторов. Выполненные исследования показывают высокую эффективность теплообмена ротора в центробежных дисковых вентиляторах по сравнению с диаметральными дисковыми вентиляторами.
Получена математическая модель с сосредоточенными параметрами автоколебаний, самовозбуждающихся в трубе Рийке при расположении ресивера на ее входе. Исследовано влияние мощности электронагревателя и объема входной емкости (ресивера) на условия самовозбуждения и форму рассматриваемых автоколебаний.
В.С. Тесленко, А.П. Дрожжин, Р.Н. Медведев, И.С. Батраев
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск teslenko@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: тепловой генератор, подводный движитель, сжигание газа в воде, горение, кольцевой пузырь, импульс силы
Страницы: 497-507
Разработан импульсно-циклический метод сжигания газов в жидкости с раздельной подачей в воду горючего газа и кислорода применительно к разработке новых технологий сжигания топлив для тепловых генераторов и подводных движителей. Представлены результаты калориметрических и гидродинамических исследований процессов, происходящих в воде при сжигании ацетилена, водорода, пропана с частотой 2–2,5 Гц для линейных инжекторов. Исследована динамика горения стехиометрической смеси пропана (C3H8 + 5О2) на жесткой стенке с последующим расширением и пульсациями газового пузыря для линейных и кольцевых пузырей. Показано, что при сжигании газов в кольцевых пузырях происходит генерация двух соизмеримых импульсов силы на стенку: первого — за счет расширения сгоревшего газа, второго — за счет развития аксиальных кумулятивных процессов при захлопывании пузыря. При этом формируется кольцевой вихрь, который обеспечивает высокоскоростные конвективные процессы между продуктами сгорания и жидкостью с дроблением образованных пузырей.
В работе исследуется течение пузырьковой жидкости, состоящей из смеси пузырьков со взрывчатым и инертным газами, в сужающихся каналах. Показано, что в зависимости от скорости ударника, воздействующего на границу пузырьковой жидкости, могут возникать детонационные волны, которые сжимают пузырьки с инертным газом.
Обсуждается возможность использования схемы двухрежимной камеры сгорания разгонного прямоточного воздушно-реактивного двигателя, позволяющей за счет расширения камеры начинать работу двигателя с чисел Маха полета Mн нач = 2–3. Степень расширения, представляющая отношение площади камеры сгорания на выходе к площади горла воздухозаборника, постоянная при всех числах Маха полета Mн, определяется при Mн = Mн нач и зависит от двух факторов: расположения прямого скачка в горле воздухозаборника и условия достижения критической скорости на выходе из камеры. Двухрежимная камера сгорания обеспечивает подвод тепла в одном и том же канале сначала к дозвуковому потоку, а затем, по мере разгона, к сверхзвуковому потоку, что связано с уменьшением относительного подогрева рабочего тела. Выполнены расчеты характеристик рассмотренного для примера прямоточного воздушно-реактивного двигателя с плоским воздухозаборником в диапазоне Mн = 3–7.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
