И. В. Егоров, А. В. Новиков*, А. В. Федоров*
Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, 140180 Жуковский Московской области.
Страницы: 39-47
На основе численного решения двумерных уравнений Навь—Стокса исследована устойчивость сверхзвукового (M∞ = 5,373) пограничного слоя при наличии локального отрыва в угле сжатия с пассивным пористым покрытием, частично поглощающим возмущения потока. Показано, что за точкой присоединения пограничного слоя наиболее существенна вторая мода возмущений сверхзвукового пограничного слоя. Подтверждена возможность эффективной стабилизации этих возмущений за точкой присоединения с помощью пористых покрытий.
Рассматривается общая постановка нелинейной начально-краевой задачи нестационарного отрывного обтекания профиля потоком идеальной несжимаемой жидкости. Задача формулируется для комплексной скорости. Проведен детальный анализ условий схода вихревых следов с профиля. Предложенная система функциональных соотношений позволяет строить алгоритмы решения широкого класса задач теории крыла.
Рассмотрен плоский аналог конических течений — обтекание вершины клина невязкой несжимаемой жидкостью. Обнаружен класс плоских конических течений, когда завихренность переносится по линиям тока потенциальной составляющей скорости. Исследованы задачи о волне, “запертой” в угловой области, и о течении, ускоряющемся вдоль ребра двугранного угла. По аналогии с осесимметричным квазиконическим течением определено плоское квазиконическое течение жидкости — течение внутри и вне области, ограниченной касающимися кривыми, которые описываются степенным законом. Обнаружены условия, когда влияние завихренности и закрутки существенно. Найдено приближенное решение задачи о течении жидкости внутри “нулевого” угла.
Рассмотрена задача о конвекции вязкой теплопроводной жидкости. Предполагается, что плотность жидкости квадратично зависит от температуры и давления. Неустойчивость равновесного состояния горизонтального слоя со свободной границей по отношению к малым возмущениям изучается методом линеаризации. Обнаружено, что состояние механического равновесия является неустойчивым. Построены нейтральные кривые и найдены критические числа Рэлея. Проведено сравнение с известными результатами решения аналогичной задачи для предельного случая, когда плотность является квадратичной функцией температуры и не зависит от давления.
С. И. Лежнин, А. А. Чернов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск; lezhnin@itp.nsc.ru, chernov@itp.nsc.ru
Страницы: 75-80
Предложена альтернативная колмогоровской модель кинетики фазовых превращений в веществе, находящемся в метастабильном состоянии, где велика вероятность появления большого количества зародышей в результате действия гомогенных механизмов. Показано, что использование данной модели в различных случаях позволяет получить аналитические решения как для описания процессов кристаллизации, когда плотности жидкой и твердых фаз близки, так и, например, для описания кинетики зарождения и роста пузырьков при поверхностном кипении. Решения, полученные с использованием модели Колмогорова и настоящей модели, совпадают на начальной стадии процесса, когда объемная доля новой фазы мала.
Ю. Д. Варламов, Ю. П. Мещеряков*, М. Р. Предтеченский, С. И. Лежнин, С. Н. Ульянкин
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск. *Конструкторско-технологический филиал Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск; varlamov@itp.nsc.ru
Страницы: 81-89
Экспериментально исследовано взрывное кипение жидкостей на пленочных нагревателях под действием импульсных тепловых потоков q=108&0247;109 Вт/м2. Использовалась методика стробоскопической визуализации стадий кипения с временным разрешением 100 нс. Показано многообразие сценариев развития процесса взрывного кипения и найдены условия теплового воздействия (величины теплового потока, длительности и частоты повторения тепловых импульсов), при которых реализуются однократное и многократное вскипание, прерывистое кипение и кипение с образованием сложных пузырьковых структур. Отмечено, что при q>108 Вт/м2 гомогенное зародышеобразование является доминирующим механизмом вскипания тестируемых жидкостей.
Определены продольная и поперечная компоненты деформации поверхности плоского слоя вязкоупругого материала, приклеенного к твердому основанию, под действием бегущей волны давления. Податливость покрытия описывается двумя компонентами, соответствующими двум компонентам смещения поверхности. Безразмерные компоненты податливости зависят только от вязкоупругих свойств материала, отношения длины волны к толщине слоя λ/H и отношения скорости волны к скорости распространения сдвиговых колебаний V/Ct0. Представлены данные о динамической податливости в диапазонах 0,3<λ/H<30 и 0,1 < V/Ct0 < 10. Показано, что податливость определяется ее абсолютной величиной и фазовым отставанием деформации от давления. Проанализировано влияние вязких потерь в материале и его сжимаемости на динамическую податливость. Дано объяснение обнаруженному аномальному поведению податливости, когда скорость волны превышает некоторое предельное знаение.
Рассмотрены уравнения ориентационной механики жидких кристаллов, записанные в локальной вращательной системе координат, связанной с ориентацией директора. Получено условие, при котором решения, следующие из приближенной (одноконстантной) модели, качественно аналогичны решениям при исходной постановке задачи. Предложены уравнения, являющиеся более точным приближением к общей модели. Использование матриц при записи энергетических соотношений позволяет достаточно легко осуществлять переход в другие системы координат и исследовать более сложные модели для описания ориентационного состояния жидких кристаллов. Переход в локальную систему координат дает возможность проводить расчеты для трехмерных динамических жидкокристаллических структур на персональных компьютерах средней мощности.
Рассмотрены волновые процессы в полубесконечном стержне, находящемся в упругой среде, при воздействии сосредоточенной нагрузки, движущейся с постоянной скоростью. С использованием преобразования Лапласа по времени решена система двух дифференциальных уравнений движения теории балок Тимошенко. Полученные интегралы определены численно. Показано изменение изгибающего момента по продольной координате за фронтом упругих волн и областью действия сосредоточенной силы в различные моменты времени. Результаты решения представляют собой функции влияния.
Ю. В. Немировский, А. П. Янковский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск; nemirov@itam.nsc.ru
Страницы: 123-134
Сформулирована задача вязкопластического динамического изгиба изотропных пластин переменной толщины. Разработан метод интегрирования поставленной начально-краевой задачи. Проведено сравнение численных результатов с известным аналитическим решением, полученным в рамках жесткопластической модели; показано, что они хорошо согласуются. Эффективность разработанного метода подтверждена численными расчетами. Показано, что за счет рационального профилирования пластин максимальную величину их остаточных прогибов можно уменьшить в несколько раз.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
