Рассматривается обнаруженный экспериментально эффект значительного увеличения остаточного тепла в металлических мишенях при их облучении фемтосекундными лазерными импульсами в фоновом газе по сравнению с условиями вакуума. Выполнено численное моделирование нагрева платиновой мишени фемтосекундными лазерными импульсами в аргоне при нормальных условиях с учетом пробоя газа в фокусной области лазерного луча перед мишенью. Используемая модель основана на комбинации тепловой модели, описывающей нагрев и фазовые переходы в облучаемом образце, и гидродинамической модели для описания движения фонового газа, возмущенного лазерным излучением в результате многофотонной ионизации. Показано, что горячий фоновый газ эффективно нагревает облучаемый образец. Существенную роль в нагреве играют гидродинамические процессы в фоновом газе.
Представлены результаты экспериментального исследования спектральных характеристик неустойчивого течения в слое смешения сверхзвуковых осесимметричных недорасширенных струй с числом Маха Ma = 1. Потеря устойчивости течения связана с образованием в слое смешения струй возмущений в форме продольных вихревых структур типа вихрей Тейлора–Гертлера. Вследствие этого в слое смешения устанавливается азимутальная стационарная неравномерность распределения полного давления. В результате Фурье-преобразования азимутальных разверток неравномерности распределения давления получены амплитудно-волновые спектры. Анализ спектральных характеристик позволил определить продольный коэффициент нарастания амплитуды возмущений (инкремент) и зависимость инкремента от волновых чисел и степени нерасчетности истечения струй. Определен диапазон волновых чисел, при которых нарастает амплитуда продольных вихревых структур.
В.И. Терехов, Н.Е. Шишкин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН terekhov@itp.nsc.ru, shishkin@itp.nsc.ru
Ключевые слова: теплообмен, бинарные смеси, адиабатическое испарение, сфера
Страницы: 253-259
Представлены результаты измерения температуры пористой поверхности сферы, через которую подавалась испаряющаяся бинарная смесь жидкостей. В экспериментах использовались водные растворы этилового и метилового спирта и ацетона. Концентрации компонентов смеси изменялись в максимально возможных пределах XL = 0−1, а температура обтекающего сухого воздуха t0 = 15−300 °C. В работе установлено сильное влияние состава смесей на температуру адиабатического испарения. Определяющую роль в процессе тепломассопереноса при этом играет и температура воздуха. Получена экспериментальная корреляция, обобщающая данные по температуре адиабатического испарения в широком диапазоне концентраций компонентов и температур для изученных в опытах бинарных смесей жидкостей.
Б.Р. Абайдуллин
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН cyberincorp@mail.ru
Ключевые слова: диссипативный источник, структурно-вязкая жидкость, критические режимы теплообмена, энергия активации химической реакции
Страницы: 291-297
Исследуются критические режимы теплообмена при ламинарном установившемся течении псевдопластичной жидкости на начальном участке коаксиального канала, с учетом как диссипативного, так и химического источников в представлении Аррениуса [5] в условиях незначительного изменения концентраций реагирующих веществ.
Рассматривается одномерный нагрев слоя серой полупрозрачной среды внешним источником излучения и конвекцией. Границы образца отражают, поглощают (излучают) и пропускают излучение. Показано, что динамика нагрева и характер температурных полей существенно зависят от оптических параметров границ.
А.Д. Рычков1,2 1 Институт вычислительных технологий СО РАН 2 Новосибирский государственный университет rych@ict.nsc.ru
Ключевые слова: численное моделирование, горение газов, двухфазные турбулентные течения, тушение пожаров
Страницы: 307-318
Моделируется работа импульсной аэрозольной системы пожаротушения, предназначенной для тушения пожаров на нефтехранилищах и на разливах нефтепродуктов, пары от которой моделировались газообразным метаном. Система представляет собой устройство раздельного снаряжения, состоящее из заряда унитарного твердого топлива (газогенератора) и контейнера с мелкодисперсным
порошком пламегасящего вещества. Горение метана описывалось одностадийной брутто-реакцией, влияние концентрации паров порошка пламегасящего вещества на процесс горения учитывалось через уменьшение предэкспоненциального множителя в законе Аррениуса и описывалось эмпирической зависимостью.
Выполнен эксергетический анализ возможных режимов подвода энергии в воздушный поток в канале прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Для канала переменной площади сечения получено условие подвода заданного количества тепла в сверхзвуковой поток и условие перехода потока через скорость звука. Выполнен анализ течения в модельном канале прямоточного воздушно-реактивного двигателя при импульсно-периодическом подводе энергии. Для наглядного отображения возможных схем подвода тепла в таком канале предложена диаграмма в координатах температура-эксергия. Предложена конфигурация канала, в котором подвод тепла к сверхзвуковому потоку осуществляется с учетом ограничения статической температуры газа.
Изложены основополагающие принципы комплексного эксергетического анализа новых котельных технологий в составе энергоблоков ТЭС. Приведены результаты анализа.
Е. К. Ахметбеков1, А. В. Бильский1,2, Д. М. Маркович1,2, А. А. Маслов1,2, П. А. Поливанов1,2, И. С. Цырюльников1,2, М. И. Ярославцев1 1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН mironov@itam.nsc.ru 2 Новосибирский государственный университет
Ключевые слова: сверхзвуковые течения, измерение поля скорости, метод трековых частиц
Страницы: 342-352
Представлены результаты измерений полей средней скорости и полей пульсаций скорости в сверхзвуковых потоках с использованием лазерного измерительного комплекса «ПОЛИС». Эксперименты выполнены в сверхзвуковых импульсных и стационарных аэродинамических трубах при числе Маха 4,85 и 6. Прямыми измерениями скорости подтверждена обоснованность методики оценки скорости потока в рабочей части импульсной аэродинамической трубы по измерению давления торможения в форкамере установки. Определены размеры трассирующих частиц, вводимых в сверхзвуковой поток генератором тумана, получены данные о структуре пульсаций скорости в следе за кососрезным газодинамическим свистком в режиме автоколебаний.
С. А. Гапонов, Н. М. Терехова
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН gaponov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: устойчивость, переход, сверхзвуковые и гиперзвуковые течения, нелинейные волны
Страницы: 353-363
В рамках слабонелинейной теории устойчивости рассмотрено взаимодействие возмущений в сверхзвуковом пограничном слое при числе Маха M = 2 на непроницаемой и пористой поверхностях. Проведено моделирование взаимосвязей в нескольких триплетах, составленных из двумерных и трехмерных волн, на частотах, связанных условиями фазового синхронизма. Выявлено, что на непроницаемой поверхности их взаимодействия значительно сильнее в несимметричном триплете. Установлено, что на пористой поверхности линейные инкременты вихревых возмущений значительно увеличиваются, расширяется область опасных частот и возрастает пространственная протяженность существования растущих колебаний. Нелинейные взаимодействия, как правило, значительно интенсивнее по сравнению с непроницаемой поверхностью, они осуществляются в широком частотном диапазоне, что приводит к широкополосному нарастанию субгармонических вихревых волн Толлмина−Шлихтинга. Увеличение пористости поверхности приводит к интенсификации нелинейных процессов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
