Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приведены результаты визуальных исследований структуры потока при течении затопленной круглой струи в узком канале. Исследования выполнены при ламинарном и турбулентном режимах течения. В потоке обнаружены характерные крупномасштабные структуры и зоны с интенсивным турбулентным перемешиванием.

Численно изучается структура решений стационарной неизотермической задачи двухфазной фильтрации несмешивающихся жидкостей. Исследуется характер сходимости нестационарных решений к стационарным. Показывается, что при различных значениях параметров решение может иметь участок, где s(x) ≡ 0 или s(x) ≡ 1. Изучается влияние температуры на структуру решений уравнения для водонасыщенности.

Выполнено экспериментальное исследование формирования струй на поверхности неизотермической пленки воды, вертикально стекающей по нагревателям с разными размерами и граничными условиями. Измерены расстояния между струями в зависимости от числа Рейнольдса, плотности теплового потока и длины пробега пленки (расстояния между нижним краем сопла пленкоформирователя и местом измерения характеристик пленочного течения). Обнаружен эффект разрушения солитонообразных волн при нагреве пленки жидкости. Выделены четыре зоны влияния длины пробега пленки воды на формирование струй.

На основе численного моделирования проведено исследование оседания частиц плотной полидисперсной суспензии в тарельчатой центрифуге. Показано, что причиной немонотонного поведения зависимости скорости седиментации от размера частиц является действие различных механизмов взаимодействия частиц. Проверена пригодность формулы для измерения скорости оседания частиц плотной полидисперсной суспензии в тарельчатой центрифуге.

Экспериментально исследованы процессы растворения и гидратообразования за фронтом ударной волны умеренной амплитуды в воде с пузырьками из смеси азота и углекислого газа при различных начальных статических давлениях в среде и концентрациях поверхностно-активных веществ в воде. Показано, что их наличие в среде не оказывает существенного влияния на процессы растворения и гидратообразования за ударной волной на исследуемых временах. Предложена гипотеза о частичной гидратизации азота из смеси газов в процессе интенсивного образования гидрата углекислого газа при давлении за волной меньшем, чем равновесное давление гидратообразования азота при данной температуре.

Создана компьютерная модель начальной стадии процессов конденсации. На решетке вакансий адсорбции 70×70 разыгрываются стохастические процессы адсорбции, поверхностной диффузии, десорбции. Проведены испытания модели на примере, приближенном к сорбции водяного пара воды на условной кристаллической грани. Результаты расчетов демонстрируют процессы зародышеобразования, роста зародышей и развитой конденсации. Проведены расчеты для различных энергий адсорбции. Результаты расчетов показали, что со снижением энергии адсорбции меняется характер и скорость нуклеации и последующей конденсации. При снижении энергии адсорбции вероятность нуклеации островков на подложке снижается, заполнение следующих атомных слоев на островках происходит раньше, чем заполнение подложки, скорость роста островков в высоту увеличивается в сравнении с конденсацией сплошной пленки, а скорость роста площади островков уменьшается. Имеется характерная энергия адсорбции, при которой скорость роста островков в высоту достигает максимума. При дальнейшем понижении энергии адсорбции имеет место рост островков только в высоту, однако скорость роста снижается. Явления, обнаруженные в расчетах, иллюстрируют механизм зарождения столбчатых и нитевидных кристаллов.

Проанализированы различные экспериментальные данные задачи кипения жидкостей с различными физическими свойствами. Чтобы исключить или свести до минимума влияние свойств охлаждаемой стенки на величину критического теплового потока, рассмотрены опыты, полученные при кипении на толстостенной охлаждаемой стенке только из нержавеющей стали или нихрома. Для исключения влияния капиллярных сил характерный линейный размер теплоотдающей стенки соответствовал условию

Проведено численное моделирование конвективно-радиационного теплопереноса в замкнутой области с источником тепловыделения при наличии теплопроводных стенок конечной толщины. Получены распределения как локальных характеристик (линии тока, поля температуры), так и интегральных (средние числа Нуссельта на характерных границах), описывающие основные закономерности исследуемого процесса в реальном диапазоне изменения определяющих параметров. Установлены масштабы влияния излучения при формировании тепловых режимов. Проанализировано влияние фактора нестационарности на развитие полей как гидродинамических, так и термодинамических характеристик. Получены корреляционные соотношения для определения среднего числа Нуссельта на границах газовой полости и твердой стенки в зависимости от числа Грасгофа.

Показано, что на основании анализа поля температур внешней поверхности космического аппарата возможно определение его ориентации - направлений на основные источники тепла в пределах Солнечной системы, включая Солнце и близлежащую планету. Для аппарата простейшей конфигурации эта задача может быть решена аналитически. В реальных аппаратах должны быть установлены простые термочувствительные элементы, имеющие слабую тепловую связь с космическим аппаратом и высокую чувствительность к изменению внешних тепловых условий. Эксперимент показал, что точность определения ориентации с помощью такой системы измерения температур достигает 5 угл. мин. при скорости вращения космического аппарата до 30 угл. град./мин.

На основе гидродинамики сверхтекучей турбулентности численно исследовано влияние времени повторения мощных прямоугольных импульсов на их динамику. Рассмотрены плоский, цилиндрический и сферический случаи. Расчеты проведены при отсутствии переноса массы (второй звук), что соответствует условиям проведения экспериментов. Проводится качественное сравнение полученных численных результатов с экспериментальными данными.