А. Н. Павленко1, Н. И. Печеркин2, О. А. Володин2 1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН; Новосибирский государственный университет 2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН volodin@ngs.ru
Ключевые слова: теплообмен, пленочное течение, пузырьковое кипение, кризисные явления, сухие пятна, структурированные поверхности, фреоны, бинарные смеси
Страницы: 143-154
В работе представлены результаты исследования гидродинамики, теплообмена и кризисных явлений в стекающих по поверхностям различной геометрии ламинарно-волновых пленках жидкости. Рабочей жидкостью служила смесь фреонов R21/R114 с начальной концентрацией легкокипящей компоненты 4−16,6 %. Пленочное число Рейнольдса на входе в экспериментальный участок варьировалось от 60 до 700. Плотность теплового потока изменялась в диапазоне 0−5 Вт/см2. Визуализация и запись изображения волновой поверхности пленки стекающей жидкости, образования сухих пятен, проводились на высокоскоростную цифровую видеокамеру. Приведены результаты изучения волновой структуры поверхности пленки, измерения коэффициентов теплоотдачи в режиме кипения и критических тепловых потоков при течении пленки по гладкой и структурированной поверхностям.
А. П. Скуратов, А. А. Пьяных
Сибирский федеральный университет a.skuratov@mail.ru, piartex@gmail.com
Ключевые слова: алюминиевые сплавы, легирование, свинец, гранулирование, теплообмен, математическая модель
Страницы: 155-162
Работа посвящена исследованию теплофизических процессов при получении гранул свинецсодержащего алюминиевого сплава. Предложена математическая модель теплообмена, на основе которой проведено расчетное исследование охлаждения в водной среде капли расплава различного размера. С использованием лабораторного эксперимента уточнены краевые условия для моделирования и оценено качество получаемых гранул.
Л. В. Романова1, И. И. Гогонин2 1 Санкт−Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров 2 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН gogonin@itp.nsc.ru
Ключевые слова: влажный пар, щелочные капли, пылевые частицы, пылепароочистительный конденсатор
Страницы: 163-169
В данной статье представлены результаты исследований по улавливанию твердых частиц и капель на поверхности наклонных труб при конденсации пара из парогазовых выбросов сульфат-целлюлозного производства в газоочистном конденсаторе.
М. В. Барташевич, И. В. Марчук, О. А. Кабов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН bartashevichmv@gmail.com
Ключевые слова: лежащая капля, конвективный теплообмен, термоконвекция
Страницы: 171-182
Численно исследован теплообмен в лежащей капле жидкости. Разработан программный комплекс, позволяющий решать задачи конвекции в осесимметричной полусферической капле, а также в сферическом слое. Задача на установление равновесного состояния в капле решается в переменных: температура, функция тока, вихрь скорости. Проведены расчеты для капель воды, этилового спирта и модельных жидкостей. Варьировались: интенсивность теплоотдачи от поверхности капли, безразмерные критерии Рэлея и Марангони, а также характерный перепад температуры. Установлено, что зависимость интенсивности конвективного течения от интенсивности теплоотдачи на поверхности капли имеет максимум. Получена двухвихревая структура в неподвижном полусферическом профиле капли жидкости при сравнимых значениях поверхностных термокапиллярных и объемных термогравитационных сил. Показано, что доминирующим в структуре течения может быть как термокапиллярный, так и термогравитационный вихри.
О. Ю. Цвелодуб
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН; Новосибирский государственный университет tsvel@itp.nsc.ru
Ключевые слова: стекающая пленка, модельное уравнение, эволюция, семейства решений
Страницы: 183-192
Рассматривается эволюция возмущений на поверхности пленки жидкости, свободно стекающей по вертикальной плоскости. В случае малых чисел Рейнольдса задача сводится к исследованию одного уравнения, описывающего эволюцию возмущений толщины пленки. С использованием информации о структуре семейств стационарно-бегущих решений этого уравнения выявлены характерные сценарии эволюции периодических возмущений.
С. Г. Миронов1, К. М. Сердюк2 1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН; Новосибирский государственный университет 2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН mironov@itam.nsc.ru, colapis@mail.ru
Ключевые слова: сверхзвуковые течения, плоские сетчатые экраны перед торцом цилиндра, волновое сопротивление
Страницы: 201-208
Приведены результаты экспериментального исследования воздействия плоских сетчатых экранов на волновое сопротивление цилиндра с плоским торцом, продольно обтекаемым сверхзвуковым потоком воздуха при числе Маха М = 4,85. Получены данные о снижении аэродинамического сопротивления при использовании сеток различной геометрии и прозрачности, расположенных перед торцом цилиндра. Проведены весовые, пневмометрические измерения, измерение векторного поля скоростей PIV-методом, а также визуализация поля течения вокруг системы цилиндр ⎯ сетчатый экран. Показана возможность существенного (до 45 %) снижения волнового сопротивления цилиндра с сетчатым экраном, дана физическая интерпретация эффекта снижения волнового сопротивления.
П. В. Булат1, О. Н. Засухин2, В. Н. Усков2 1 ООО «ВНХ-Проект» НОЦ «Механика» 2 Балтийский государственный технический университет «Военмех» им. Маршала Д.Ф. Устинова pavelbulat@mail.ru
Ключевые слова: донное давление, донная область, режимы течения, нестационарные процессы
Страницы: 209-222
Рассмотрены сверхзвуковые течения газа в окрестности донной области, получившие название течений с внезапным расширением потока. На основе результатов экспериментальных исследований дана полная классификация режимов течения: стационарных, колебательных и переходных. Выявлен гистерезис смены режимов при увеличении и уменьшении полного давления газа перед соплом. Установлены типичные ударно-волновые конфигурации, возникающие при истечении струи в канал на различных режимах. Тип ударно-волновой структуры, характер взаимодействия слоя смешения струи со стенкой или с возвратным течением, втекающим в канал из окружающей среды, определяет соответствующий режим. Сочетание физического и численного экспериментов с расчетами донного давления по разработанной авторами полуэмпирической модели позволило выявить новые режимы течения, которые не исследовались ранее.
В. И. Корнилов, А. В. Бойко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН kornilov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: моделирование, несжимаемый турбулентный пограничный слой, плоская пластина, турбулизаторы
Страницы: 223-234
Выполнены экспериментальные исследования получения возможности в условиях аэродинамической трубы дозвуковых скоростей повышенных чисел Рейнольдса Re** путем моделирования толстого турбулентного пограничного слоя на плоской пластине, обладающего свойствами равновесного (по Клаузеру) сдвигового потока. Показано, что турбулизаторы, выполненные в виде цилиндров варьируемой высоты h диаметром d = 3 мм, установленные в два ряда по нормали к обтекаемой стенке, являются достаточно эффективным средством модификации турбулентного пограничного слоя с целью решения поставленной задачи. В большинстве случаев осредненные и пульсационные параметры пограничного слоя имеют характерные для естественно развивающегося турбулентного пограничного слоя значения на расстоянии порядка 530 калибров цилиндра. Профили средней скорости с искусственно увеличенной толщиной пограничного слоя с хорошей точностью аппроксимируются в переменных закона стенки известным законом распределения скоростей, справедливым в каноническом пограничном слое.
О. А. Душина, В. М. Молочников, Н. И. Михеев, А. А. Паерелий
Исследовательский центр проблем энергетики КазНЦ РАН vmolochnikov@mail.ru
Ключевые слова: визуализация течения, ламинарно-турбулентный переход, крупномасштабные вихревые структуры, динамика кинематической структуры потока, поперечный выступ
Страницы: 235-243
Представлены результаты визуализации отрывного течения за поперечными выступами двух форм в канале в диапазоне чисел Рейнольдса, включающем различные этапы перехода к турбулентности. Получены данные о динамике кинематической структуры течения и эволюции крупномасштабных поперечных вихревых структур, формирующихся в слое смешения на поздних стадиях ламинарно-турбулентного перехода. Выполнена количественная оценка частоты формирования вихрей и скорости их конвективного переноса. Выявлены особенности структуры течения для выступов исследуемых форм.
А. В. Соболев
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН sobolev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: газовые и паровые эжекторы, реальные газы, конденсация, критические режимы, расчетные характеристики
Страницы: 245-255
Представлена методика расчета эжекторов с сужающимися камерами с учетом конденсации в рабочем сопле и камере эжектора. Выполнены расчеты в широком диапазоне температур рабочего и низконапорного газов. Выявлены различия в свойствах газовых и паровых эжекторов. В газовых эжекторах предельные коэффициенты эжекции достигаются при увеличении температуры рабочего газа, в паровых эжекторах наиболее высокие характеристики получены при использовании насыщенного пара.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
