А. П. Андреев, В. Н. Попов
Поморский государственный университет popov.vasily@pomorsu.ru
Ключевые слова: кинетическое уравнение Больцмана, модельные кинетические уравнения, точные аналитические решения, разреженный молекулярный газ, цилиндрическая поверхность
Страницы: 405-410
В изотермическом приближении построено точное аналитическое решение задачи о вращении прямого кругового цилиндра в разреженном молекулярном газе. В режиме течения со скольжением с учетом поправки второго порядка по числу Кнудсена получено выражение для скорости разреженного молекулярного газа, увлекаемого вращающимся в нем цилиндром. В качестве основного уравнения используется обобщение БГК-модели кинетического уравнения Больцмана на случай учета вращательных степеней свободы молекул газа, а в качестве микроскопического граничного условия на поверхности цилиндра — модель диффузного отражения. Показано, что данный подход позволяет учесть зависимость скорости газа от числа Прандтля и температуры газа.
Обобщены данные по современному состоянию угольной и ядерной энергетики России и перспективам развития до 2030 г. Подчеркивается, что основными энергоносителями в стратегическом плане будет уголь и урановое топливо. Дан прогноз энергопотребления в стране и приведена "дорожная карта" размещения на территории России вновь вводимых энергоблоков на ТЭС и АЭС.
Рассмотрена методика определения показателей технико-экономической эффективности угольных парогазовых установок ТЭЦ с низконапорным парогенератором и с поточным газификатором при комбинированном производстве электро- и теплоэнергии, синтез-газа и водорода. Приведены результаты исследования и показано, что такие ПГУ ТЭЦ имеют более высокую технико-экономическую
эффективность, чем пылеугольные ТЭЦ, реконструированные путем газотурбинной надстройки.
Показаны развитие и применение диффузионно-инерционной модели для расчета распространения и осаждения аэрозольных частиц в турбулентных потоках. Сравнение с экспериментальными и численными результатами свидетельствует, что развитая модель адекватно описывает все характерные особенности процесса осаждения аэрозольных частиц в прямых и изогнутых трубах.
В.Н. Горев1,2, M.M. Kатасонов1,2, В.В. Kозлов1,2, П.А. Мотырев1,2 1 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН 2 Новосибирский государственный университет mikhail@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ламинарно-турбулентный переход, повышенная степень турбулентности, предвестники, продольные структуры
Страницы: 573-581
Исследованы процессы образования турбулентности в пограничном слое при повышенной степени турбулентности набегающего потока. Эксперименты проводились в дозвуковой аэродинамической трубе МТ-324 ИТПМ СО РАН на моделях прямого и скользящего (45°) крыла при числах Рейнольдса Rec1 = 97000 и Rec2 = 137000, при низкой (Tu = 0,18 % U∞) и повышенной степени турбулентности набегающего потока (Tu = 0,79 и 2,31 % U∞). Продольные локализованные возмущения, возникающие в пограничном слое под воздействием повышенной степени турбулентности набегающего потока, моделировались искусственно методом локализованного отсоса воздуха через щель на поверхности модели. Исследовались волновые пакеты (предвестники), возникающие в пограничном слое в областях, предшествующих резкому локальному изменению скорости вблизи фронтов локализованного возмущения. Обнаружено, что повышенная степень турбулентности набегающего потока ускоряет развитие волновых пакетов-предвестников и преобразование их в турбулентные пятна.
А.В. Бойко, В.И. Корнилов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН kornilov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: снижение турбулентного трения, вертикальные элементы, несжимаемый турбулентный пограничный слой, плоская пластина
Страницы: 583-596
Экспериментально исследована возможность снижения турбулентного трения с помощью
ориентированных по потоку вертикальных устройств разрушения вихрей, установленных в несжимаемом равновесном турбулентном пограничном слое нормально к поверхности плоской пластины при номинально безградиентном ее обтекании. Число Рейнольдса, вычисленное по толщине потери
импульса пограничного слоя в сечении установки вертикальных устройств разрушения вихрей, составляло 1099. Показано, что элементы заданной геометрии являются эффективным средством модификации турбулентного пограничного слоя как с точки зрения выигрыша в сопротивлении трения, так и с точки зрения подавления поля турбулентных пульсаций скорости, и могут рассматриваться как один из важнейших факторов управления структурой пристенной турбулентности при обтекании плоских поверхностей.
Проанализированы экспериментальные исследования следов за самодвижущимися телами
вращения и представлены результаты стереометрических исследований спутных потоков за автономными хорошо и плохо обтекаемыми телами вращения при временах их развития, соответствующих в системе координат следа дальности до 2400 и 1200 диаметров тела соответственно. Исследована
возможность моделирования осесимметричных спутных течений потоками, генерируемыми струной при ее импульсном перемещении вдоль своей оси. Показано, что предполагаемые решения, основанные на модели интерференционного развития следов за самодвижущимися телами вращения, хорошо
аппроксимируют как известные результаты экспериментальных исследований следов за телами вращения с движителем, так и потоки, генерируемые соответствующим импульсным перемещением струны.
С.В. Станкус1,2, И.В. Савченко1,2 1 Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН 2 Новосибирский государственный университет stankus@itp.nsc.ru
Ключевые слова: метод лазерной вспышки, ртуть, методика измерений, температуропроводность, теплопроводность
Страницы: 625-632
Представлена новая методика измерений коэффициентов переноса тепла жидких металлов методом лазерной вспышки. Проведены измерения температуропроводности ртути при комнатных температурах. С привлечением литературных данных по теплоемкости и плотности рассчитан коэффициент теплопроводности. Анализ систематических погрешностей измерений показал, что погрешность данных составляет около 3 %. Сопоставление полученных результатов с известными литературными данными подтвердило их достоверность.
Представлены результаты статистических измерений времени ожидания вскипания н-пентана и н-гексана вблизи границы достижимого перегрева. Опыты проведены в стеклянных капиллярах с различной величиной перегреваемого объема жидкости. Получено несколько выборок объемом от 100 до 200 измерений времени жизни для предварительно заданных метастабильных состояний (p, T = const). Их гистограммы содержат небольшой пустой начальный участок, имеют максимум и длинный "хвост" в области больших времен. Немонотонная зависимость плотности распределения вероятностей от времени свидетельствует о нестационарности случайного процесса, приводящего к рождению сверхкритического зародыша. Рассмотрены две простые аппроксимации нестационарного потока зародышеобразования, хорошо описывающие экспериментальные данные. Для экспоненциального распределения сделаны оценки вероятностей экспериментально обнаруженных особенностей плотности распределения времен ожидания вскипания, которые свидетельствуют о несовместимости этого распределения с экспериментальным.
Проведены численные расчеты нестационарного радиационно-конвективного теплообмена при турбулентном обтекании полупрозрачной пленки расплава на плоской поверхности смесью газов и твердыми частицами. Движущаяся пленка подвергается интенсивному радиационному нагреву внешним источником, излучающим в ограниченном спектральном диапазоне. Рассчитаны поля температуры и скорости в пограничном слое и пленке. Результаты расчета позволяют определить влияние температуры источника и начального разогрева пленки на динамику температурного и скоростного поля среды в системе пограничный слой−пленка.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
