Моделируются наблюдаемые в экспериментах автоколебания цилиндра в плоском канале, ширина которого незначительно превышает диаметр цилиндра, под действием натекающего потока жидкости. В рамках модели безотрывного потенциального обтекания цилиндра с помощью обобщенного метода изображений рассчитываются коэффициенты присоединенных масс цилиндра. В моменты касания цилиндра и стенки меняется знак циркуляции, ее значение определяется с использованием метода граничных элементов и условия непротекания жидкости в точке контакта. В уравнениях движения цилиндра учитываются сила Жуковского и сила сопротивления, пропорциональная квадрату скорости.
Предложена нелинейная модель, описывающая перемещение трубопровода с движущейся по нему жидкостью и позволяющая рассмотреть ряд прикладных задач, не имеющих решения в рамках линейной модели. Решена задача о равновесии трубы с движущейся по ней жидкостью в поле силы тяжести. Построено точное решение уравнения упрощенной нестационарной модели.
В. М. Фомин, В. Л. Ганимедов, М. Н. Мельников*, М. И. Мучная, А. С. Садовский, В. И. Шепеленко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск *Государственная Новосибирская областная клиническая больница, 630087 Новосибирск E-mail: ganim@itam.nsc.ru
Страницы: 58-66
Проведено численное моделирование
течения воздуха в носовой полости
человека с использованием клинического
метода измерения пропускной способности
полости носа. Результаты исследования
объясняют противоречие между расчетными
данными и данными, получаемыми при
проведении клинических измерений.
И. О. Ковалева, О. Б. Ковалев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск E-mail: kovalev@itam.nsc.ru
Страницы: 67-79
Предложена модель, учитывающая ускорение частиц порошка за счет действия силы, обусловленной отдачей паров материала с облученной части поверхности частицы. Представлены результаты численного анализа процессов тепло- и массообмена при движении одиночных частиц порошка из нержавеющей стали в потоке газа и световом поле лазерного излучения в условиях лазерной наплавки. Установлено, что ускорение частиц зависит от их диаметра, скорости несущего газа, свойств материала порошка, а также от мощности лазерного излучения и степени ослабления плотности мощности в пучке в направлении его воздействия на подложку. Проведено сравнение результатов расчета и данных эксперимента по светореактивному ускорению одиночных частиц (алюминия, оксида алюминия и графита) под действием импульсного лазерного излучения.
Получено численное решение сопряженной задачи о нестационарном радиационно- конвективном теплообмене при турбулентном обтекании горизонтальной испаряющейся полупрозрачной пленки расплава смесью газов с твердыми частицами. Движущаяся пленка подвергалась интенсивному радиационному нагреву внешним источником, излучение которого взаимодействует с газодисперсной средой и пленкой в ограниченном спектральном диапазоне. Рассчитаны поля температуры и скорости в пограничном слое и пленке. Приведены результаты расчета, позволяющие определить влияние излучения на теплообмен и динамику пленки в системе пограничный слой — пленка.
С. П. Козлов*, В. В. Кузнецов*,**
*Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск **Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050 Томск E-mail: vladkuz@itp.nsc.ru
Страницы: 88-97
С использованием уравнений Навье —
Стокса для ламинарного течения
сжимаемого многокомпонентного газа
проведено численное моделирование
тепловых и массообменных процессов при
высокотемпературных химических
превращениях метана в парах воды при
активировании реакций на стенках
микроканала и внешнем подводе тепла.
Получены поля температуры и
концентрации, а также распределения по
длине канала потоков тепла, реагирующих
компонентов, локальных коэффициентов
тепло- и массообмена. Показано, что при
высокой степени химических превращений
скорости реакций, поперечных потоков
тепла и компонентов смеси немонотонно
изменяются по длине микроканала,
оказывая значительное влияние на
локальные коэффициенты тепло- и
массообмена.
Методом физического моделирования исследованы условия тепломассообмена в ростовом контейнере в условиях горизонтальной направленной кристаллизации тугоплавких оксидных соединений. Установлено, что увеличение толщины слоя жидкости не оказывает существенного влияния на характер и интенсивность массообмена в приповерхностной и придонной областях, однако способствует увеличению ширины центральной зоны, в которой конвективный массообмен существенно ограничен.
А. А. Буренин, Л. В. Ковтанюк, Д. В. Кулаева
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток E-mail: lk@iacp.dvo.ru
Страницы: 105-113
Приведено решение краевой задачи теории больших упруговязкопластических деформаций о развитии вязкопластического течения в тяжелом слое материала, находящемся на наклонной плоскости и подвергнутом нагружению на свободной поверхности с последующим мгновенным снятием нагружающих усилий. Такое разрывное изменение краевых условий вызывает распространение в среде поверхности разрывов напряжений, называемой волной разгрузки. Рассмотрено отражение волны от упруговязкопластической границы и ее движение после отражения от закрепленной плоскости и свободной поверхности.
В. А. Ерошенко, Ю. Ф. Лазарев
Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» 03056 Киев, Украина E-mail: eroshenko@kpi.ua
Страницы: 114-131
Исследованы физические и термодинамические свойства репульсивного клатрата, применимого в качестве рабочего тела для диссипации, аккумулирования и преобразования энергии в термомеханических системах. В репульсивных клатратах впервые используются молекулярные силы отталкивания, действующие на больших площадях межфазных поверхностей в системе жидкость — капиллярно-пористая матрица, не смачиваемая этой жидкостью. На основе экспериментальных исследований автомобильного амортизатора с репульсивным клатратом разработана реологическая модель процесса диссипации энергии, которая может быть использована при создании компактных высокоэффективных амортизаторов различного назначения и антисейсмических систем нового поколения.
Построено кинематически возможное поле скоростей, позволяющее вычислить все необходимые интегралы в квадратурах и получить аналитическое решение задачи о силе сопротивления, возникающей при внедрении ударника в преграду. При решении задачи применяются модель Сен- Венана жесткопластического тела и теорема о верхней оценке предельной нагрузки. Суть применяемого метода состоит в использовании уравнения равновесия в форме уравнения Лагранжа. Построенное кинематически возможное поле скоростей позволяет получить верхнюю оценку предельной нагрузки, т. е. оценить силу сопротивления среды прониканию ударника.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
