В данной статье рассматривается класс высокоустойчивых блочных методов для численного решения начальных задач (НЗ) в обыкновенных дифференциальных уравнениях (ОДУ). Граничное место точек предлагаемых параллельных одноблочных алгоритмов с выходными точками r показывает, что новые схемы являются A-устойчивыми для выходных точек r = 2(2)8 и A(α)-устойчивыми для выходных точек r = 10(2)20, где r — число процессоров в конкретном блочном методе семейства. Численные результаты блочных методов сравниваются с линейным многошаговым методом со второй производной [8].
Полулокальная сходимость супер-метода Галлея для решения нелинейных уравнений в банаховых пространствах устанавливается при предположении, что вторая производная Фреше удовлетворяет условию ω-непрерывности. Это условие является более слабым, чем условия непрерывности Липшица и Гельдера. Важность нашей работы заключается в том, что при помощи численных примеров можно показать, что наш подход является успешным даже в тех случаях, когда условия непрерывности Липшица-Гельдера не удовлетворяются. Также можно избежать трудностей при вычислении второй производной Фреше, используя вместо нее разделенную разность, содержащую только первые производные Фреше. Получен ряд рекуррентных отношений, зависящих от двух параметров. Установлена теорема сходимости для определения границ априорной ошибки, а также области существования и единственности решений. Показано, что R–порядок сходимости метода по крайней мере 3. Представлено два численных примера для демонстрации эффективности нашего метода. В обоих примерах наблюдается улучшение областей существования и единственности решения по равнению с [7].
С Эдуардом Петровичем Волчковым мы познакомились в начале шестидесятых годов, когда он по своему желанию приехал в Академгородок, убедившись во внутреннем стремлении стать ученым.
Проведены экспериментальные исследования и численное моделирование течения в вихревой камере с центробежным псевдоожиженным кипящим слоем твёрдых частиц. Рассмотрены камеры различной конфигурации, что позволяло изменять соотношение центробежных сил и сил тяжести. Предложена простая модель для оценки гидравлических потерь в вихревой камере.
На основании анализа проблемы создания сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения показана необходимость разработки нетрадиционных активных методов снижения уровня звукового удара. На примере сверхзвукового обтекания тела вращения показано заметное влияние охлаждения поверхности на формирование структуры возмущенного течения вплоть до больших удалений от тела. Предложен метод снижения интенсивности промежуточной ударной волны и импульса избыточного давления вблизи тела, который позволяет увеличить протяженность области пониженного (до 50 %) уровня звукового удара и уменьшить интенсивность головной ударной волны в дальней зоне на 12 %. Показана возможность управления процессом формирования волновых структур типа висячих скачков давления, зарождающихся вблизи обтекаемой поверхности. Дается объяснение механизма криогенного воздействия.
С.В. Алексеенко1,2, Д.М. Маркович1,2, В.М. Дулин1,2, Л.М. Чикишев1,2 1Новосибирский государственный университет, Новосибирск dmark@itp.nsc.ru 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Ключевые слова: PIV, прецессия вихревого ядра, закрученные пламёна
Страницы: 695-704
Представлены результаты экспериментального исследования закрученного потока при горении обедненной пропановоздушной смеси в модельной камере сгорания при атмосферном давлении. Для исследования нестационарного турбулентного течения использован панорамный метод измерения скорости потока (Particle Image Velocimetry). В результате анализа полученных данных сделан вывод, что при сильной закрутке потока, как и в случае течения без горения, его динамика определяется глобальной спиральной модой неустойчивости, соответствующей прецессирующему вращению двойной спирали по направлению закрутки потока. В случае стабилизации слабой закруткой пламя обладает схожими характеристиками устойчивости и компактности, но амплитуда спиральных когерентных структур существенно осциллирует во времени одновременно с изменением интенсивности возвратного течения в окрестности оси струи. Таким образом, случай слабой закрутки, для которого отсутствует выраженная центральная зона рециркуляции, оставляет возможность более эффективного использования активных методов управления потоком и процессом горения. В частности, данный результат может быть полезен для устранения термоакустического резонанса в камерах сгорания.
В.В. Лукашов1,2, В.В. Терехов1, К. Ханъялич3,4 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск luka@itp.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет 3Новосибирский государственный университет, Новосибирск 4Делфтский технический университет, Нидерланды
Ключевые слова: пограничный слой, вдув, горение, максимум теплового потока
Страницы: 705-712
Рассмотрены особенности тепломассообмена в ламинарном пограничном слое с горением при вдуве через проницаемую поверхность топливной смеси H2/N2. Показано, что при некотором значении параметра вдува среднее по длине значение теплового потока в стенку имеет максимум. Предложена аналитическая оценка для определения максимального теплового потока при горении в зависимости от интенсивности вдува. Полученные соотношения согласуются с результатами экспериментальных исследований и численного моделирования.
Б.Ф. Бояршинов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск boyar@itp.nsc.ru
Ключевые слова: тепло- и массообмен, пограничный слой, горение, крупномасштабные структуры, срыв пламени, объемные силы, переходный режим
Страницы: 713-722
В экспериментах с горением этанола на горизонтальных поверхностях показаны наиболее общие свойства пограничного слоя с химическими и фазовыми превращениями. В их числе возникновение крупномасштабных структур и проявление объемных сил, влияющих на устойчивость течения и на тепломассоперенос. Показано, что диапазон скоростей, при которых существует горение в пограничном слое за ребром, шире, чем за уступом. Характер массообмена в потоке с горением за преградой становится переходным и остается таковым вплоть до срыва пламени. Над горизонтальной стенкой при числах Рейнольдса Re < 5×104 интенсивность переноса вещества практически вдвое выше, чем в случае горения под стенкой. При переходе к горению под стенкой градиенты температуры на поверхности возрастают.
В статье представлены результаты экспериментального исследования влияния на отрывное турбулентное течение и теплообмен в плоской поперечной полости расположенного перед отрывом вихреобразующего элемента в виде малого поперечного ребра с высотой на порядок меньшей, чем глубина каверны. В опытах изменялся угол наклона передней и задней стенок каверны. Варьировалась высота малого ребра и его расстояние до каверны. Показано, что внесение дополнительных вихревых возмущений в рециркуляционную зону приводит к заметным изменениям вихреобразования, распределений коэффициентов давления и теплоотдачи. Оптимальные значения высоты минитурбулизатора и его местоположения определяются попаданием точки присоединения от миниребра на заднюю стенку каверны. При этом максимальное значение коэффициента теплоотдачи возрастает по сравнению со случаем отсутствия вихревого генератора до 30 %.
Представлены результаты экспериментального исследования пленочного охлаждения плоской поверхности однорядной системой наклонных отверстий, расположенных в «мелкой» траншее. Показано, что эффективность охлаждения рассматриваемой системы значительно превышает эффективность традиционной системы наклонных цилиндрических отверстий. При этом обеспечивается более равномерное покрытие поверхности пленкой охладителя. Внешняя турбулентность повышает эффективность охлаждения на 5…8 %, ускорение потока приводит к ее снижению на 10…15 %.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
