В. Д. Бондарь
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск; bond@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: перемещение, деформации Альманси, повороты, напряжения Коши, упругий потенциал, нелинейность, краевая задача
Страницы: 191-198
Исследована антиплоская деформация цилиндрического упругого тела при больших поворотах элементов тела в отсутствие объемных сил при задании поверхностной нагрузки. Установлен вид упругого потенциала, допускающего подобную деформацию. Напряжения, деформации и перемещение выражены через давление и две независимые деформации, давление — через линейный инвариант деформации. Для деформаций и перемещения сформулированы нелинейные краевые задачи и указаны условия их эллиптичности. Преобразованием переменных для перемещения получена линейная задача. Приведен пример определения перемещения.
В. П. Реутов, А. Б. Езерский, Г. В. Рыбушкина, В. В. Чернов
Институт прикладной физики РАН, 603950 Нижний Новгород; reutov@appl.sci-nnov.ru
Страницы: 3-14
Экспериментально и теоретически исследуется развитие конвективных структур в тонком слое испаряющейся жидкости (этанола), находящемся под турбулентным пограничным слоем воздушного потока. В экспериментах изучается эволюция структур при увеличении скорости потока. Обнаружен переход от конвективных ячеек, возникающих в отсутствие обдувания, к конвективным валам, вытянутым в направлении потока. Теоретический анализ выполнен в рамках двумерной модели течения в жидком слое. Граничные условия на поверхности жидкости получены с помощью автомодельных решений для средних полей в воздушном потоке. Проведено численное моделирование возникновения и развития периодической системы валов. Выводы теории сопоставляются с экспериментальными данными.
В. К. Андреев, В. Б. Бекежанова
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск; andr@icm.krasn.ru, bekezhanova@mail.ru
Страницы: 15-22
Исследована конвективная устойчивость системы двух несмешивающихся жидкостей с близкими плотностями. Плотности жидкостей нелинейно зависят от температуры и давления. Показано, что состояние механического равновесия является неустойчивым. Построены нейтральные кривые и найдены критические значения числа Рэлея. В расчетах использовались значения физических параметров, характерные для различных зон озера Байкал: северной, центральной и южной.
А. Ю. Дьяченко, В. И. Терехов, Н. И. Ярыгина
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск; terekhov@itp.nsc.ru, yarygina@itp.nsc.ru
Страницы: 23-29
Экспериментально исследован конвективный теплообмен в поперечной траншее небольшого удлинения с углом наклона боковых стенок φ = 30 ÷ 90° при нагреве дна, передней и задней стенок полости. Измерены распределения температур в продольных и поперечных сечениях на трех стенках, а также температурные поля на всей нагретой поверхности. Рассчитаны локальные и средние коэффициенты теплоотдачи. Установлено, что наибольшая интенсификация теплообмена имеет место на задней стенке при малых значениях φ. При перестройке одноячейковой структуры основного вихря в каверне в двухъячейковую в случае φ = 60, 70° наблюдается резкое уменьшение теплоотдачи по размаху полости от торцов к центру. При φ = 60° отмечено некоторое увеличение среднего по всей нагретой поверхности полости коэффициента теплоотдачи.
В. И. Запрягаев, И. Н. Кавун
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск; zapr@itam.nsc.ru, i_k@list.ru
Страницы: 30-39
Рассматривается обтекание цилиндрического тела с острой иглой при числе Маха набегающего потока M∞ = 6. Экспериментально подтверждено существование сверхзвукового встречного течения для одной из фаз пульсационного режима течения. Определен диапазон длин иглы, в котором существует область сверхзвукового возвратного потока вблизи ее боковой поверхности. Показано, что при длине иглы, равной диаметру модели, время существования области сверхзвуковой скорости встречного потока составляет 0,15 периода колебаний.
Рассмотрена задача о диффузионной устойчивости газовых пузырьков в одно- и двухфракционном кластере при воздействии на них акустического поля. Для однофракционного кластера численно получены диапазоны значений начальных концентраций газа в жидкости, при которых пузырек вследствие диффузионных процессов, протекающих между ним и окружающей жидкостью, стремится к одному из двух равновесных состояний. Установлено, что двухфракционный кластер стремится стать однофракционным.
Д. Г. Архипов*,**, Г. А. Хабахпашев*,**
*Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск **Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск; theory@itp.nsc.ru
Страницы: 49-61
Аналитически и численно исследована динамика возмущений границы раздела двух несжимаемых несмешивающихся слоев жидкостей различной плотности при наличии установившегося потока между горизонтальными дном и крышкой. Получено модельное интегродифференциальное уравнение, учитывающее длинноволновые вклады инерций слоев и поверхностного натяжения жидкостей, малую, но конечную амплитуду возмущений и нестационарное трение на всех границах. Приведены численные решения этого уравнения для наиболее характерных нелинейных задач трансформации как плоских волн различной длительности, так и уединенных в пространстве волн.
На основе качественного анализа результатов проведенных экспериментальных исследований определены основные механизмы разделения на фрагменты полярных жидкостей и жидкопластичных сред при динамическом нагружении. В случае маловязкой жидкости такими механизмами являются термодинамическая неустойчивость пены, гидродинамическая неустойчивость начальных возмущений свободной поверхности и действие капиллярных сил; в случае полярной высоковязкой жидкости — сдвиговая неустойчивость структуры, которая приводит к расслоению среды по линиям локального разрушения структурной вязкости, и действие капиллярных сил; в случае жидкопластичной структурированной среды (геля) — “отколы” в зоне растягивающих напряжений, если время их формирования меньше времени перехода геля в золь, а также термодинамическая неустойчивость пены и действие капиллярных сил после перехода среды в состояние золя.
Н. С. Хабеев, О. Р. Ганиев*
Университет Королевства Бахрейн, 32038 Манама, Бахрейн *Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета, 117234 Москва; nail@sci.uob.bh
Страницы: 69-78
Применительно к проблеме паровых взрывов исследованы динамика и тепломассообмен парового пузыря, содержащего нагретую частицу. Показано, что существует две стадии процесса: динамическая и термическая. Динамическая стадия характеризуется пульсациями давления и быстрым увеличением толщины парового слоя. Показано, что упрощающие допущения о постоянстве теплопроводности пара и линейности профиля температур в паровом слое приводят к качественно неверным результатам.
Ю. Д. Варламов, Ю. П. Мещеряков*, С. И. Лежнин, М. Р. Предтеченский, С. Н. Ульянкин
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск *Конструкторско-технологический филиал Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск; varlamov@itp.nsc.ru
Страницы: 79-87
Теоретически и экспериментально исследована динамика образования, роста и коллапса паровой каверны при взрывном вскипании жидкостей на пленочных нагревателях под действием импульсных тепловых потоков q =108 ÷ 109 Вт/м2. При описании процесса формирования паровой каверны использованы представления о гомогенном механизме зародышеобразования с учетом влияния уже возникших и растущих пузырей. В основе численного моделирования эволюции паровых образований лежит решение уравнений динамики сжимаемой жидкости с учетом теплообмена, испарения и конденсации. Результаты сопоставления экспериментальных и расчетных данных показали, что предлагаемые модели удовлетворительно описывают закономерности взрывного кипения жидкостей на пленочных нагревателях, в том числе влияние условий теплового воздействия и свойств жидкостей на длительность эволюции каверны и ее размеры.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
