В рамках уравнений Навье-Стокса с эффективной вязкостью, определяемой на основе κ- ε-модели турбулентности, осуществляется математическое моделирование трехмерных стационарных свободноконвективных течений несжимаемого вязкого газа в помещениях с тепловым источником. Исследование проводится для случая модельных помещений и тепловых источников, имеющих форму прямоугольных параллелепипедов с квадратными основаниями. Анализируется влияние мощности теплового источника и размеров основания помещения на локальные и усредненные значения скорости и температуры воздуха в помещениях. Показано, что картина течения в помещениях имеет торообразный вид. Установлено, что на характер движения газа в замкнутом объеме определяющее значение оказывает изменение размеров основания помещения, а не вариация мощности теплового источника.
И.В. Мезенцев1, Н.В. Верниковская2, Ю.И. Аристов2, В.А. Мухин3 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск 2Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск 3Сибирский государственный университет путей сообщений, Новосибирск
Страницы: 435-442
Представлены результаты экспериментального исследования реверсивного нестационарного теплообмена при фильтрации потока воздуха через неподвижную теплоаккумулирующую среду, в качестве которой использовали свинцовые (D = 2,0, 3,5 и 4,5 мм) и стеклянные шары (D = 3.2 мм). Исследованное устройство имитировало циклические режимы регенерации теплоты в системе вентиляции бытовых и офисных помещений. Для исследованных засыпок измерена зависимость времени переключения потока от числа Рейнольдса. Разработана математическая модель процесса, описывающая теплообмен между газовым потоком и неподвижным слоем шаров. Хорошее согласование экспериментальных данных с расчетными наблюдается при больших числах Рейнольдса, в то время как при малых сказывается влияние тепловых потерь, в результате чего экспериментальное время переключения оказывается меньше расчетного.
Разработана двумерная математическая модель нестационарных теплофизических процессов в промышленном канале уран-графитового реактора с конверсионными твэлами втулочного типа. На основе предложенной модели построены численный алгоритм и компьютерная программа для исследования температурных полей в алюминиевом сердечнике, твэле, оболочке, а также в охлаждающей воде, с учетом конструкционных и технологических особенностей сборки. Приведены результаты некоторых вычислительных экспериментов, характеризующих распределения температурных полей в столбе твэлов и охлаждающей воде.
Предложен зонально-итерационный метод расчёта теплообмена излучением для произвольного числа зон (непрозрачных диффузно излучающих и отражающих поверхностей). Этот метод основан на преобразовании исходных интегральных уравнений в эквивалентную систему интегральных уравнений с меньшей нормой ядер и обладает высокой точностью при малом числе зон. Метод был использован для анализа эффективного излучения в изотермической трубчатой полости с продольной пирометрической щелью. В этом случае достаточно было одной зоны, причём одно из частных решений может быть получено аналитически.
Разработан новый комбинированный численный алгоритм PIC-MCC (метод частиц в ячейках с моделированием столкновений методом Монте Карло) для быстрого расчета высокочастотного (ВЧ) разряда при низком давлении и большой концентрации плазмы. Результаты тестовых расчетов различных режимов горения емкостного ВЧ разряда в аргоне и гелии хорошо согласуются с данными экспериментов. Продемонстрирована высокая эффективность нового подхода (комбинированного PIC-MCC алгоритма) для моделирования нагрева электронов в бесстолкновительном режиме.
Рассмотрена возможность сепарирования пароводяной плазмы в центробежном силовом поле вихревого потока. Получены формулы для расчета радиального распределения компонент плазменной смеси, а также для определения зависимости давления и его градиента от расстояния до оси для зон твердотельного и потенциального вращения вихря. Рассмотрены примеры плохой стабилизации дуги и предложения по ее улучшению. Показано влияние рода газа на напряжение дуги, стабилизированной вихрем. Дано объяснение влиянию на энергетические характеристики пароводяной плазмы отдельных ее компонент с учетом сепарации.
Экспериментально исследованы электрические и тепловые характеристики двухкамерного плазмотрона со ступенчатым выходным электродом. Получены формулы для определения напряжения на дуге, КПД плазмотрона и длины узкой части выходного электрода. Показано, что такой плазмотрон более эффективен, чем плазмотрон с гладким выходным электродом.
Изложены основные вехи жизненного пути Главного конструктора ракентно-космических систем С.П. Королева (12.01.1907-14.01.1966), приведены сведения о разработанных под его руководством боевых ракетных комплексах первого поколения Р-1, Р-2, Р-5, Р-11, Р-7 и Р-9, ракетах-носителях “Спутник”, “Луна”, “Молния”, “Восток”, “Союз” и Н-1, а также космических аппаратах различного назначения. Рассмотрен вклад С.П. Королева в развитие ракетной техники и космонавтики, упомянуты причины неудач СССР в “лунной гонке” с США.
В.И. Звегинцев1, А.М. Харитонов1, В.Ф. Чиркашенко1, С.В. Чибисов1, Д. Флетчер2, С. Парис2
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск 2Институт аэродинамики им. Кармана, Бельгия
Страницы: 531-539
Представлены результаты испытаний в новой гиперзвуковой аэродинамической трубе адиабатического сжатия АТ-303 ИТПМ СО РАН модели гиперболоид вращения с юбкой при М∞ = 10 и15 в широком диапазоне чисел Рейнольдса.
Распределения давлений и тепловых потоков по длине модели сравниваются с данными, ранее полученными в различных европейских гиперзвуковых аэродинамических трубах (Longshot – Бельгия, HEG – Германия), и с результатами численных расчетов. Показано удовлетворительное качественное согласование результатов измерений коэффициентов давлений и тепловых потоков в безотрывной области течения. Обсуждаются причины расхождения результатов, которые проявляются в измерениях области отрыва и присоединения потока.
Демонстрируется существенное влияние эффектов вязкости на характеристики обтекания модели и особенно – на распределение тепловых потоков, что подтверждает важность моделирования натурных чисел Рейнольдса при испытаниях в аэродинамических трубах моделей ВКС (воздушно-косми-ческий самолет).
Экспериментально исследовано лобовое сопротивление осесимметричного тела вращения при номинально безградиентном его обтекании несжимаемым потоком в условиях воздействия устройств разрушения вихрей (УРВ). Показано, что использование в пограничном слое УРВ дает возможность уменьшить полное сопротивление тела вращения в сравнении с соответствующим значением для исходной конфигурации примерно на 1,75 %. Установлено, что увеличение хорды одноэлементных устройств и высоты их установки в пограничном слое приводит к постепенному ослаблению эффективности УРВ и последующему росту полного сопротивления в сравнении с исходной конфигурацией.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
