О. П. Солоненко1, В. А. Бледнов1, В. И. Иордан2 1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН solo@itam.nsc.ru 2 Алтайский государственный университет
Ключевые слова: плазменное напыление, моделирование, капля расплава, сплэт, слоистая структура, кластер покрытия, топология поверхности, пористость
Страницы: 265-283
Предложен подход к моделированию процесса формирования слоистой структуры газотермических, в том числе плазменных, покрытий при напылении порошков металлов. Представлены результаты, связанные с разработкой вычислительного алгоритма и комплекса программ для моделирования процесса укладки сплэтов в покрытии с учетом динамически изменяемой при напылении топологии его поверхности, а также формирования слоистой структуры и пористости покрытия. Для прогнозирования сценариев формирования сплэтов и оперативной оценки их толщин и диаметров используются экспериментально апробированные теоретические решения. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, иллюстрирующие работоспособность разработанной вычислительной технологии.
В. И. Лысенко, Д. Ю. Труфанов, С. П. Бардаханов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН vl@itam.nsc.ru
Ключевые слова: нанодисперсная керамика, фильтрация, сепарация газов
Страницы: 285-292
Проведено исследование фильтрационных и сепарационных свойств фильтров из керамики с открытой пористостью, созданной авторами из нанопорошка диоксида кремния таркосил. Для образцов керамики, полученных при разных температурах спекания, найдена их пористость, газопроницаемость, относительное время заполнения контрольного объема, определен коэффициент разделения смеси. Показана возможность обогащения гелием смесей гелий-азот, гелий-метан и других с помощью полученной керамики.
В. Е. Накоряков, Л. С. Тимкин, Р. С. Горелик
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН timkin@itp.nsc.ru
Ключевые слова: напряжение трения на стенке, двойные датчики трения, снарядное течение, тейлоровский пузырь, электродиффузионный метод
Страницы: 293-304
Mодификация электродиффузионного метода измерения напряжения трения на стенке применена для регистрации трения тейлоровского пузыря в восходящем течении жидкости. Временная реализация трения рассматривается как вмороженная в течение структура, движущаяся в потоке вместе с пузырем. Эксперименты проведены в ламинарном и переходном режимах течения жидкости. Представлено осредненное по периметру трубы напряжение трения в пленке жидкости вокруг пузыря для разных чисел Рейнольдса течения и разных длин пузыря.
Е. В. Серещенко1, Р. В. Фурсенко1, С. С. Минаев1, В. Н. Курдюмов2 1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск minaev@itam.nsc.ru 2 Департамент энергетики CIEMAT, Мадрид, Испания
Ключевые слова: микрогорение, неустойчивость, воспламенение
Страницы: 305-316
В рамках тепло-диффузионной модели распространения пламени в микроканале с заданным
распределением температуры в стенках показана возможность образования осциллирующих и
вращающихся пространственных структур пламени, описанных ранее в экспериментальных работах по микрогорению. Рассмотрены случаи, когда горение происходило в прямоугольном канале и в зазоре между двумя дисками с радиальной подачей топлива. В обоих случаях характерный поперечный размер канала был меньше критического диаметра, определенного для температуры окружающей среды, и горение газа происходило в области, где температура стенок была выше температуры окружающей среды. Течение газа считалось заданным и описывалось пуазейлевским профилем скорости. Образование осциллирующих пламéн в прямом канале и вращающихся структур в радиальном канале наблюдалось в некотором диапазоне расходов газа. Вне этого диапазона при малых расходах происходило
периодическое воспламенение/затухание пламени, а при больших расходах устанавливалось устойчивое стационарное пламя. Формирование данных пространственных структур пламени связано с теплообменом газа с нагретыми стенками канала и неоднородным распределением скорости в микроканале.
Выявлена зависимость спектральных и энергетических характеристик излучения цезиевой плазмы от электрической мощности Pл. Показано, что с ростом Pл наблюдается увеличение давления паров металлов, происходит трансформация спектрального состава излучения, выражающаяся в исчезновении отдельных линий и увеличении непрерывного фона. При этом наблюдается перераспределение средней мощности излучения в отдельных спектральных диапазонах.
В статье представлены результаты исследования плазменного переплава смеси подовой и летучей золы мусоросжигательных заводов при различном соотношении ее компонент. Различными методиками выполнен анализ химического состава подовой и летучей золы, а также получаемого из них шлака, определено содержание в них токсичных компонент. Показано что прямое захоронение летучей и подовой золы мусоросжигательных заводов может привести к загрязнению окружающей среды диоксинами и тяжелыми металлами. Проведено исследование влияния основности переплавляемой золы на химический состав получаемого шлака. Определен массовый баланс процесса переплава. Проведены тесты на выщелачивание тяжелых металлов из золы и шлака. Показано, что в результате плазменного переплава получается свободный от диоксинов, экологически безопасный шлак.
Н. Н. Мезенцева
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН mezn@itp.nsc.ru
Ключевые слова: неазеотропные хладагенты, тепловой насос, коэффициент преобразования энергии
Страницы: 335-342
Представлены результаты расчета циклов парокомпрессионных тепловых насосов на озонобезопасных смесевых хладагентах. В качестве рабочих тел рассмотрены неазеотропные бинарные хладагенты R32/R152а (30/70) и R32/R134а (30/70). Свойства неазеотропных хладагентов рассчитывались по методу аддитивности термодинамических функций и по методике Lemmon, Jacobsen. Определены отклонения в значениях теплофизических свойств, полученные по двум методикам. Показано, что при использовании неазеотропной смеси R32/R152a (30/70) коэффициенты преобразования энергии будут больше на 2,2−3,6 % по сравнению с результатами для R32/R134a (30/70) при разности температур между процессами кипения и конденсации от 28 до 53оС.
В. Н. Ярыгин1, Ю. И. Герасимов2, А. Н. Крылов3, Л. В. Мишина4, В. Г. Приходько5, И. В. Ярыгин6 1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, yarygin@itp.nsc.ru 2 РКК Энергия им. С.П. Королёва 3 РКК Энергия им. С.П. Королёва 4 РКК Энергия им. С.П. Королёва 5 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН 6 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Ключевые слова: космические аппараты, двигатели ориентации и управления, выхлопные факелы, процессы загрязнения, моделирование в вакуумных камерах
Страницы: 345-372
Представлен обзор совместных исследований, выполненных за последние 30 лет в РКК Энергия им. С.П. Королева и в Институте теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН по проблеме газодинамического и загрязняющего воздействий выхлопных факелов двигателей ориентации и систем дозаправки компонентами топлива на космические корабли и космические станции.
В. И. Петошин1, Е. А. Часовников2 1 Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина 2 Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина, echasovnik@gmail.com
Ключевые слова: модели пассажирских самолетов, гармонические колебания, приведенная частота, большие углы атаки, экспериментальные данные, комплексы аэродинамических производных
Страницы: 373-383
Проведен систематический анализ накопленных за многие годы исследований экспериментальных данных, полученных в аэродинамической трубе Т-203 СибНИА, для моделей пассажирских и транспортных самолетов при их гармонических колебаниях по углу тангажа на малых дозвуковых скоростях. Проиллюстрированы основные особенности поведения коэффициентов аэродинамических производных и зависимостей текущих значений коэффициентов нормальной силы и продольного момента от угла атаки на срывных режимах обтекания. Показано, что на околокритических углах атаки возникает сильная зависимость коэффициентов аэродинамических производных момента тангажа от приведенной частоты колебаний в области ее натурных значений, что делает непригодной традиционную математическую модель аэродинамических нагрузок, в которой используются аэродинамические производные, соответствующие фиксированной частоте колебаний.
Д. С. Миронов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
Ключевые слова: мелкая каверна, дозвуковое обтекание, пульсации давления, вейвлет-преобразование, преобразование Гильберта?Хуанга
Страницы: 385-395
В работе проведено экспериментальное исследование обтекания изолированной мелкой каверны открытого типа. Измерения пульсаций давления производились при числах Маха свободного потока 0,3, 0,5 и 0,6 для двух моделей каверн. Резонанс акустических волн в каверне с возмущениями в сдвиговом слое над каверной был обнаружен при некоторых условиях. Пульсационные характеристики давления исследовались при помощи преобразований Фурье, вейвлет и Гильберта. Использование этих методик позволило изучить процесс перехода течения над каверной в резонансное состояние.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
