Г.В. Козлов, Г.Р. Грек, А.М. Сорокин, Ю.А. Литвиненко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
Страницы: 59–73
Представлены результаты экспериментальных исследований по влиянию начальных условий на срезе сопла на структуру круглой струи и характеристики ее развития. Показаны особенности развития ламинарной и турбулентной круглых струй, реализованные при одном и том же числе Рейнольдса. Обсуждаются картины дымовой визуализации струи при изменении начальных условий ее формирования (распределений средней и пульсационной составляющих скорости на срезе сопла) с помощью удлинения канала соплового аппарата. Показана возможность увеличивать область чисто ламинарного течения в струе и затягивать процесс ее турбулизации по пространству за счет параболизации профиля скорости на срезе сопла при его удлинении. Выявлены особенности развития вихревых структур струи при акустическом воздействии на нее. Показано, что для создания турбулентной круглой струи непосредственно на выходе из сопла необходимо достаточно большое его удлинение, обеспечивающее пространственное нарастание толщины турбулентного пограничного слоя вплоть до образования полностью турбулентного профиля скорости в поперечном сечении канала.
Рассмотрено влияние ультрафиолетового излучения Солнца на фотоионизацию рабочего тела дренажных систем и двигателей установок малой тяги космического аппарата, что приводит к увеличению затухания радиоволн его радиотехнических систем. Рабочее тело двигателей установок малой тяги космического аппарата необходимо выбирать, ориентируясь на вещества с малым сечением фотоионизации (гидразин, метиловый спирт и т.д.). При выборе рабочих частот радиосистем необходимо ориентироваться на более высокие частоты (сотни и тысячи мегагерц).
Показаны область применения систем высотной аэродинамики и типичные решаемые задачи. Сформулированы основные требования к подобным системам. На примере системы RuSat показаны некоторые способы реализации этих требований.
Исследована одиночная ячейка газожидкостного снарядного потока. Измерялось течение вокруг неподвижного газового снаряда, обтекаемого опускным потоком жидкости, и за его донышком. С помощью электродиффузионного метода измерены значения трения на стенке и его пульсации в зависимости от расстояния от носика снаряда. Показано, что в пленке жидкости, обтекающей снаряд, происходит демпфирование турбулентных пульсаций по сравнению с однофазным потоком жидкости. В кормовой части снаряда, где происходит отрыв вихрей, турбулентные пульсации существенно превышают однофазные.
Представлены результаты численного исследования влияния толщины пограничного слоя на турбулентный отрыв и теплообмен в трубе с внезапным расширением. При расчете использована модель турбулентности Ментера переноса сдвиговых напряжений, реализованная в пакете Fluent. Диапазон чисел Рейнольдса от 5× 103 до 105. Рабочей жидкостью служил воздух. Степень расширения трубы (D2/D1)2 = 1,78. Показано существенное влияние толщины отрывающегося пограничного слоя как на динамические, так и на тепловые характеристики потока. В частности, обнаружено, что при увеличении толщины пограничного слоя зона рециркуляции увеличивается, максимальное значение коэффициента теплоотдачи уменьшается.
Проведено численное моделирование сопряженного конвективно-кондуктивного теплопереноса в прямоугольной области с источником тепловыделения при наличии вынужденного течения и массообмена. Получены распределения тепловых и гидродинамических характеристик, описывающие специфические особенности исследуемых режимов течения. Проанализировано взаимное влияние вынужденного и свободноконвективного течения. Установлены масштабы воздействия определяющих безразмерных комплексов (Gr, Br, Re) на режимы течения. Показана эволюция анализируемого процесса.
Экспериментально исследовано влияние угла наклона пластины к горизонту на расстояние между формирующимися струями и разрыв стекающей пленки воды на нагревателе размером 150×150 мм. Получены данные по зависимости расстояния между струями от плотности теплового потока и от угла наклона пластины. В экспериментах обнаружены две области влияния плотности теплового потока на расстояния между струями: при θ ≥ 20° расстояния между струями практически не зависят от плотности теплового потока, при θ ≤ 15° они уменьшаются с ростом плотности теплового потока. Выполнено обобщение данных по разрыву пленки с учетом влияния испарения. Показано, что влияние угла наклона на разрыв пленки практически отсутствует во всем диапазоне исследуемых чисел Рейнольдса.
Приведены результаты измерений электрических характеристик высокочастотного факельного разряда резонансным методом. Показано, что величина емкости разряда, определенная в соответствии с модифицированной схемой Неймана, близка к величине электростатической емкости. Проведен расчет емкости канала разряда с учетом процесса распространения вдоль него поверхностной электромагнитной волны.
В рамках численного моделирования рассматривается роль электромагнитных сил и сил вязкого трения с потоком дуговой плазмы в формировании течения в расплаве катода; проводится сравнительная оценка влияния каждой из указанных сил в отдельности. Выявлено, что картина течения расплава формируется главным образом электромагнитными силами. Характер воздействия электромагнитных сил в значительной степени определяется соотношением между радиусом катодной привязки дуги
на капле расплава и радиусом стержневого катода.
Г.А. Камалова1, В.Е. Мессерле2, А.Ж. Найманова1, А.Б. Устименко2 1Институт математики МОН РК, Алматы, Казахстан 2Институт проблем горения, Алматы, Казахстан
Страницы: 149–161
На основе уравнений для многокомпонентных турбулентных реагирующих газовых смесей численно моделируется пространственное горение турбулентных струй в топочных устройствах. Получены зависимости влияния скорости вторичного воздуха и состава газовых компонентов на конфигурацию факела при диффузионном процессе горения. Выявлено влияние режимных параметров на увеличение размеров факела, возникающее при взаимодействии вторичного воздуха с газовыми компонентами.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
