Главная – Журналы – Поиск по журналам

С помощью метода конечных объемов численно моделировалось ламинарное смешанное конвективное течение (с учетом плавучести) в двумерном вертикальном канале с обратным уступом
с использованием наножидкостей как среды. Использовались различные типы наночастиц, такие как Au, Ag, Al₂O₃, Cu, CuO, алмаз, SiO₂ и TiO₂ с 5 % объемной долей. Поддерживалась равномерная температура стенки ниже по потоку от уступа, а на прямой стенке, которая образует другую сторону канала, поддерживалась постоянная температура, эквивалентная температуре жидкости на входе. Стенки вверх по потоку от уступа рассматривались как адиабатические поверхности. Высота уступа в канале составляла 4,9 мм, относительное расширение канала равнялось 1,942, а полная длина ниже по потоку от уступа ⎯ 0,5 м. На стенке вниз по потоку поддерживалась фиксированная равномерная температура в диапазоне 0 ≤ ΔT ≤ 30 °С, которая была выше, чем температура течения на входе. Рассматривались числа Рейнольдса в диапазоне 33,3 ≤ Re ≤ 100. Найдено, что непосредственно за уступом развивалась область рециркуляции, которая появлялась между кромкой уступа и на расстоянии нескольких миллиметров перед углом, который соединяет уступ со стенкой вниз по потоку. В зоне размером несколько миллиметров между областью рециркуляции и стенкой вниз по потоку развивалось течение в направлении, противоположном течению рециркуляции, которое смешивалось с нерециркуляционным течением и двигалось вдоль канала. Наблюдались два пика максимума и один пик минимума в числе Нуссельта вдоль нагретой стенки вниз по потоку. Сделан вывод, что наножидкость с Au имеет самый
высокий пик максимума числа Нуссельта, а наножидкость с алмазом имеет самый высокий пик минимума. Наножидкости с более высоким числом Прандтля имеют более высокий пик чисел Нуссельта после того, как исчезают отрыв и течение рециркуляции.

Проведено численное моделирование процесса легирования поверхности металла с помощью импульсного лазерного излучения. Оценивалось влияние интенсивности импульса на гидродинамику расплава и распределение легирующего вещества. Для материала подложки были использованы данные по железу, включая зависимость поверхностного натяжения от температуры расплава и концентрации примеси.

Построена и численно реализована математическая модель поля излучения в полупрозрачной среде, формирующегося под действием падающего коллимированного и диффузного излучения. Для решения задачи разработан подход на основе модифицированного метода средних потоков. Тестирование метода, проведенное путем сравнения с результатами других исследователей, подтвердило его надежность и высокую точность. В качестве примера проведен анализ влияния на поле излучения в водоемах различных факторов: собственного излучения среды, анизотропии рассеяния, отражательной способности дна.

Рассматриваются нестационарное обтекание и теплоотдача нагретого цилиндра, совершающего поперечные и продольные колебания в неограниченном потоке вязкой несжимаемой теплопроводной жидкости. Исследуются влияния амплитуды, частоты и направления гармонических колебаний цилиндра на структуру ближнего гидродинамического поля и теплопередачу.

Экспериментально исследована работа центробежного дискового вентилятора при атмосферном давлении воздуха. Предложены безразмерные параметры для обобщения экспериментальных данных по расходу и напору, а также метод расчета расходно-напорных и дроссельных характеристик с использованием полуэмпирических обобщающих формул. Метод обеспечивает достаточную точность расчетов, что подтверждается сопоставлением расчетных и экспериментальных данных для исследованного вентилятора.

Предложена модификация абсорбционного оптического метода для диагностики волновой пленки жидкости на поверхности вращающегося диска. Проведены аналитические и экспериментальные оценки погрешности метода. Выполнены полевые измерения толщины пленки жидкости на вращающемся диске.

Предложены модели теплопроводности пространственно-армированной волокнистой среды при общей анизотропии материалов компонент композиции, базирующиеся на условии равенства диссипации в эквивалентном материале и рассматриваемом композите. Проведено сравнение расчетных значений эффективных коэффициентов теплопроводности однонаправленно и перекрестно армированных композитов с экспериментальными данными; продемонстрировано удовлетворительное согласование расчетных и экспериментальных значений этих величин. Показано, что предложенные модели дают оценки сверху и снизу для расчетных значений эффективных коэффициентов теплопроводности волокнистой композиции.

В рамках двумерной нестационарной математической модели проведены численные расчеты электродугового нагрева и плавления анода. Рассмотрено влияние вязкого взаимодействия «плазма−расплав», сил поверхностного натяжения, электромагнитных сил и гравитационной конвекции на формирование гидродинамики расплава анода.

Найдено точное решение уравнений пограничного слоя для ламинарного конвективного факела от точечного источника тепла в жидкости со степенной зависимостью плотности от температуры.

Экспериментально исследован процесс возникновения третьего кризиса теплоотдачи при вертикальном расположении поверхности нагрева. Опыты проводились c ацетоном в условиях насыщения при давлениях в рабочем объеме от 20 до 28 кПа. Во всех опытах возникновению третьего кризиса теплоотдачи предшествовало распространение вдоль теплоотдающей поверхности фронта испарения. Пороговые значения плотностей тепловых потоков, выше которых формируется устойчивая паровая пленка на всей поверхности нагрева, при вертикальном расположении теплоотдающей поверхности меньше, чем при горизонтальном. Получены данные по пороговым значениям плотностей теплового потока и перегревов перед вскипанием, выше которых наблюдалось формирование фронтов испарения. Определена область для режимных параметров, при которых после вскипания происходило образование на поверхности нагревателя очагов неустойчивого пленочного кипения.