Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приведены результаты экспериментального исследования картины движения пресной воды в лотке ограниченных размеров при боковом нагреве. Начальная температура воды в лотке изменялась в диапазоне от 0 до 22 °С. Показано, что в окрестности начальной температуры в лотке, равной температуре, при которой вода имеет максимальную плотность (около 4 °С), происходят качественные изменения картины движения. При начальной температуре в лотке больше или равной 4 °С нагретая вода распространяется в виде относительно тонкой поверхностной струи, а при отражении струи от торцевых стенок лотка накапливается только в верхнем слое. При начальной температуре в лотке меньше 4 °С развивается конвективная неустойчивость. При этом часть нагретой воды погружается на дно. Приведены соответствующие иллюстрации и количественная информация о распределениях температуры и скорости.

Приведены результаты численных исследований сопряженного конвективного теплообмена в системе, геометрически подобной системе кристалл−газ−корпус ростовой камеры в методе Чохральского. Методом конечных элементов решены уравнения термогравитационной конвекции в приближении Буссинеска в переменных: температура, функция тока и вихрь в цилиндрических координатах. Исследована теплоотдача от кристалла в диапазоне чисел Грасгофа 100 ≤ Gr ≤ 10⁴ при фиксированной геометрии расчетной области. Изучена зависимость полей температуры в кристалле кремния от интенсивности конвекции в газе (аргоне).

Представлены результаты исследования теплового расширения графитов марок МПГ-6 и AXF-5Q, а также углеродного композита на основе изотопа ¹³С в интервале температур 293−1650 K. Измерения проведены дилатометрическим методом на установке DIL-402C производства фирмы NETZSCH (Германия) с погрешностью (1÷4)×10⁻⁷ K⁻¹. Получены аппроксимационные зависимости среднего интегрального коэффициента линейного расширения от температуры, рассчитаны справочные таблицы. Показано, что коэффициент теплового расширения композита ¹³С существенно меньше, чем у МПГ-6 и AXF-5Q. Дано объяснение этого явления.

Представлены результаты компьютерного моделирования отражательных свойств системы оксидная пленка−металл в процессе окисления в воздушной среде. В качестве исходных данных использовались комплексные показатели преломления для оксидной пленки и металла. Рассматриваются тонкие пленки (толщина пленки соизмерима с длиной волны падающего излучения) и толстые пленки (толщина пленки много больше длины волны падающего излучения). Для тонкой пленки выделен параметр, который характеризует цикличность отражательной способности системы в процессе роста толщины пленки. Показано, что параметр цикличности не зависит от оптических свойств металлической подложки. В воздушной среде этот параметр определяется комплексным показателем преломления пленки, ее толщиной и направлением падающего излучения. Для толстой пленки приведены соотношения для оценки отражательной способности системы в процессе роста оксидной пленки.

Выполнены исследования топочных процессов сжигания полифракционного высокозольного каменного экибастузского угля в топочной камере котельного агрегата ПК-39 и высоковлажного бурого березовского угля в топке котла БКЗ-210-140 на основе математического моделирования с использованием пакета прикладных программ FIRE 3D [1-3]. Приведены результаты численного моделирования процессов аэродинамики, теплообмена и горения в топочном объеме и их сравнение с результатами натурных испытаний.

Представлены результаты экспериментального и численного исследования сверхзвуковых турбулентных высокоэнтальпийных течений в каналах с каверной. На основе экспериментальных исследований, проведенных в аэродинамической установке кратковременного действия ИТ-302М, получены данные о структуре течений и распределения статического давления вдоль стенок модели, которые использованы для верификации численного алгоритма. В расчетах проведены параметрические исследования влияния числа Маха, конфигурации каверны и температурного фактора на параметры течений. Численно показано, что изменение указанных параметров приводит к изменению режима течения в окрестности каверны.

Представлены результаты экспериментального исследования нестационарного поля температуры в потоке и на поверхности канала с гофрированной стенкой при скачкообразном изменении во времени тепловыделения. Измерения выполнены при течении воздуха в прямоугольном канале, одна нагреваемая стенка которого представляла гофрированную пластину с гофрами треугольного сечения, ориентированными под углом 45° к направлению основного потока. Измерения проведены с помощью микротермопар толщиной менее 10 микрон. Проведенные исследования выявили характерные закономерности в эволюции температуры в потоке и по периметру нагреваемого ребра. Экспериментальные данные зависимости температуры от времени хорошо аппроксимируются экспоненциальной функцией.

В настоящей работе изучается свободноконвективное течение по изотермической вертикальной конической поверхности, погруженной в жидкость с переменной вязкостью и магнитогидродинамическими свойствами. При использовании соответствующих переменных базовые уравнения преобразуются в безразмерные уравнения пограничного слоя. Эти уравнения затем решаются численно с использованием очень эффективного неявного конечно-разностного метода, известного как схема Кранка−Николсона. В работе рассматриваются подробные результаты для скорости, температуры, поверхностного трения и коэффициентов теплопереноса для ряда значений вязкости, параметра магнитного поля и числа Прандтля. Для проверки обоснованности полученных численных результатов проведено сравнение с данными литературных источников и обнаружено идеальное их соответствие.

Выполнено моделирование пленочных изотермических течений вязкой, весомой, капиллярной жидкости с сухими пятнами. Построен алгоритм расчета формы валика, ограничивающего сухое пятно, и течения жидкости в валике на основе учета сил тяжести, сил поверхностного натяжения и трения, а также инерционных эффектов. Проведено сравнение результатов расчета по данному методу с имеющимися экспериментальными данными и данными расчетов по методу, учитывающему только силы весомости и капиллярные силы. Показано, что при малых числах Рейнольдса методы расчета дают близкие результаты, которые хорошо совпадают с экспериментальными результатами, однако при числах Рейнольдса, бóльших единицы, результаты расчетов по двум методам различаются существенно.

Исследуются нестационарные процессы истечения вскипающей жидкости при разгерметизации трубы высокого давления, сопровождающиеся прохождением быстрой волны разрежения и установлением режима истечения, когда в процессе экспериментов в жидкости внутри трубы значительное время фиксируется постоянное давление, соответствующее перегретому состоянию. Для описания процесса принята двухфазная, гомогенная, односкоростная, однотемпературная, однодавленческая модель парожидкостной среды. Термодинамические свойства воды и пара описываются единым широкодиапазонным уравнением состояния в аналитической форме. Интенсивность испарения принимается зависящей от числа и радиуса пузырьков, степени перегрева, теплоты парообразования, коэффициента теплопроводности и чисел Нуссельта и Якоба. Предложено объяснение долговременного нахождения жидкости в перегретом состоянии, связанное с капиллярными эффектами на межфазной границе при ограничении радиуса пузырьков и ростом объемного паросодержания за счет зарождения новых пузырьков на неоднородных примесных частицах. На завершающей стадии парообразование происходит при постоянном числе пузырьков за счет роста их радиуса. Получено удовлетворительное согласие с экспериментальными данными для регистрируемых зависимостей давления и объемного паросодержания.