Главная – Журналы – Поиск по журналам

Экспериментально исследовано положение перехода пограничного слоя из ламинарного состояния в турбулентное на гладкой плоской пластине при нулевом угле атаки в диапазоне чисел Маха М_∞ = 2−6. Показано, что результаты измерений конца области перехода обобщаются простой и доступной для практического использования зависимостью, не требующей дополнительных измерений, которая справедлива в диапазоне чисел Маха М_∞ = 2−10, и с погрешностью, не превышающей 20 %, может быть использована для оценки положения переходной области на плоской пластине в геометрически подобных аэродинамических трубах.

Представлены результаты численного моделирования и экспериментальных исследований высокоэнтальпийных турбулентных течений в окрестности 90-градусных обратных уступов при числах Маха M_∞ = 2−4. Эксперименты выполнены в трубе кратковременного действия ИТ-302M ИТПМ СО РАН. Расчеты проведены на основе полных осредненных по Фавру уравнений Навье−Стокса, дополненных моделью турбулентности Уилкокса. При различных числах Маха численно исследовано влияние температурного фактора на структуру течения в отрывной зоне и распределения температуры. Показано, что температура стенки существенно влияет на количество и размеры рециркуляционных вихрей, а также на распределение температуры в зоне отрыва и присоединения потока. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными по распределению давления на поверхности модели и волновой структуре течения.

Представлены результаты численного моделирования ламинарного и турбулентного обтекания обратного уступа и выступа в канале с использованием коммерческого пакета Fluent. Результаты расчета сравниваются с экспериментальными данными.

Экспериментально и численно исследуется газодинамическая структура течения в зоне взаимодействия струй, истекающих с сильной степенью недорасширения из двух сверхзвуковых сопел, расположенных около корпуса космического аппарата. Методом электронного пучка получены продольные и поперечные распределения плотности. Проведено их сравнение с результатами расчета невязкого газа. Получены обобщенные зависимости для определения величины плотности газа в области взаимодействия двух струй и положения границы этой зоны.

Получены точные решения двух задач о вращательных колебаниях твердого тела в идеальной жидкости в присутствии поля тяжести.

Исследуется взаимодействие звукового импульса с пористым слоем. При этом возможно наличие преграды, экранируемой слоем, а также зазора между пористым слоем и преградой. Предложена методика расчета в линейном приближении давлений и напряжений в пористом слое, в зазоре и на преграде. Методика позволяет интерпретировать данные по взаимодействию акустических волн с пористым слоем, полученные в эксперименте или с помощью конечно-разностных методов. Исследованы особенности прохождения акустической волны в пористый слой и последующего отражения от преграды. Проведено сравнение расчетных данных с данными эксперимента других авторов по прохождению импульса через погруженную в воду пористую пластину.

Представлены результаты экспериментального исследования развития кризисных явлений в стекающей пленке криогенной жидкости при периодическом импульсном тепловыделении. Получены опытные данные по эволюции локальной температуры вдоль тепловыделяющей поверхности. Показано, что амплитуда пульсаций температуры нагревателя существенным образом зависит от плотности теплового потока и координаты вдоль течения плёнки жидкости. Представлены новые опытные данные по критическим тепловым потокам, соответствующим образованию стабильных сухих пятен и кризису осушения в зависимости от длительности импульсов тепловыделения. Показано, что параметры возникающих метастабильных регулярных структур и критические параметры осушения теплоотдающей поверхности определяются динамикой подвижных границ смачивания в процессе самоорганизации системы.

С использованием предложенной трехмерной модели проведено численное исследование конвективного тепломассопереноса в расплаве при получении поликристаллического кремния вертикальным методом Бриджмена. Течение в жидкости описывается уравнениями Навье-Стокса в приближении Буссинеска, а распределение концентрации растворенного вещества определяется из решения уравнения конвективной диффузии. Рассмотрено влияние неоднородного разогрева боковых стенок сосуда и формы фронта кристаллизации на структуру течений в расплаве и распределение растворенного в жидкости вещества.

Экспериментально и на основании расчетно-теоретических исследований показано, что двухфазная зона с переменной по координате концентрацией жидкой и твердой фаз образуется как при нагреве оксида алюминия концентрированным лазерным излучением, так и при свободном охлаждении расплава. В процессе нагрева эта зона образуется только на начальной стадии плавления. Ее ширина невелика и меньше глубины проникновения греющего лазерного излучения из-за влияния интенсивного отвода тепла излучением и теплопроводностью через кристалл. Протяженность двухфазной зоны, образующейся при кристаллизации в условиях свободного охлаждения, много больше, чем при плавлении, и она может занимать почти всю толщину расплава. Температурное плато яркостной (эффективной) температуры, регистрируемое при затвердевании пирометром с длиной волны 0,65 мкм, объясняется образованием протяженной двухфазной зоны. Однако это плато реализуется не для всех длин волн. Показана важность влияния величины коэффициента поглощения расплава на возможность появления температурного плато. В результате кристаллизации с формированием двухфазной зоны может образовываться пористая структура, состоящая из кристаллов малых размеров, приводящая к существенной диффузности отражения поверхности.

СО₂-лазеры с поперечным разрядом и конвективным охлаждением газа находят все большее применение. Одним из способов повышения эффективности данного типа лазеров является увеличение скорости прокачки газа через область разряда и использование для этого диаметральных дисковых вентиляторов-теплообменников. Однако их применение сталкивается с некоторыми трудностями, связанными с взаимодействием тлеющего разряда с газовым потоком. Проведено исследование проблемы устойчивости объемного разряда в замкнутом контуре с диаметральными дисковыми вентиляторами-теплообменниками.