Главная – Журналы – Поиск по журналам

Экспериментально исследованы процессы растворения и гидратообразования за фронтом ударной волны умеренной амплитуды в воде с пузырьками из смеси азота и углекислого газа при различных начальных статических давлениях в среде и концентрациях поверхностно-активных веществ в воде. Показано, что их наличие в среде не оказывает существенного влияния на процессы растворения и гидратообразования за ударной волной на исследуемых временах. Предложена гипотеза о частичной гидратизации азота из смеси газов в процессе интенсивного образования гидрата углекислого газа при давлении за волной меньшем, чем равновесное давление гидратообразования азота при данной температуре.

Создана компьютерная модель начальной стадии процессов конденсации. На решетке вакансий адсорбции 70×70 разыгрываются стохастические процессы адсорбции, поверхностной диффузии, десорбции. Проведены испытания модели на примере, приближенном к сорбции водяного пара воды на условной кристаллической грани. Результаты расчетов демонстрируют процессы зародышеобразования, роста зародышей и развитой конденсации. Проведены расчеты для различных энергий адсорбции. Результаты расчетов показали, что со снижением энергии адсорбции меняется характер и скорость нуклеации и последующей конденсации. При снижении энергии адсорбции вероятность нуклеации островков на подложке снижается, заполнение следующих атомных слоев на островках происходит раньше, чем заполнение подложки, скорость роста островков в высоту увеличивается в сравнении с конденсацией сплошной пленки, а скорость роста площади островков уменьшается. Имеется характерная энергия адсорбции, при которой скорость роста островков в высоту достигает максимума. При дальнейшем понижении энергии адсорбции имеет место рост островков только в высоту, однако скорость роста снижается. Явления, обнаруженные в расчетах, иллюстрируют механизм зарождения столбчатых и нитевидных кристаллов.

Проанализированы различные экспериментальные данные задачи кипения жидкостей с различными физическими свойствами. Чтобы исключить или свести до минимума влияние свойств охлаждаемой стенки на величину критического теплового потока, рассмотрены опыты, полученные при кипении на толстостенной охлаждаемой стенке только из нержавеющей стали или нихрома. Для исключения влияния капиллярных сил характерный линейный размер теплоотдающей стенки соответствовал условию

Проведено численное моделирование конвективно-радиационного теплопереноса в замкнутой области с источником тепловыделения при наличии теплопроводных стенок конечной толщины. Получены распределения как локальных характеристик (линии тока, поля температуры), так и интегральных (средние числа Нуссельта на характерных границах), описывающие основные закономерности исследуемого процесса в реальном диапазоне изменения определяющих параметров. Установлены масштабы влияния излучения при формировании тепловых режимов. Проанализировано влияние фактора нестационарности на развитие полей как гидродинамических, так и термодинамических характеристик. Получены корреляционные соотношения для определения среднего числа Нуссельта на границах газовой полости и твердой стенки в зависимости от числа Грасгофа.

Показано, что на основании анализа поля температур внешней поверхности космического аппарата возможно определение его ориентации - направлений на основные источники тепла в пределах Солнечной системы, включая Солнце и близлежащую планету. Для аппарата простейшей конфигурации эта задача может быть решена аналитически. В реальных аппаратах должны быть установлены простые термочувствительные элементы, имеющие слабую тепловую связь с космическим аппаратом и высокую чувствительность к изменению внешних тепловых условий. Эксперимент показал, что точность определения ориентации с помощью такой системы измерения температур достигает 5 угл. мин. при скорости вращения космического аппарата до 30 угл. град./мин.

На основе гидродинамики сверхтекучей турбулентности численно исследовано влияние времени повторения мощных прямоугольных импульсов на их динамику. Рассмотрены плоский, цилиндрический и сферический случаи. Расчеты проведены при отсутствии переноса массы (второй звук), что соответствует условиям проведения экспериментов. Проводится качественное сравнение полученных численных результатов с экспериментальными данными.

Рассматривается принципиально новая установка для получения силикатных тугоплавких расплавов с использованием высококонцентрированных тепловых потоков. Разработана математическая модель, описывающая температурные поля в гарнисажном слое в процессе взаимодействия плазменного потока с частицами тугоплавкого силикатного материала. Приведены типичные численные результаты распределения температуры в различных сечениях гарнисажного слоя. Проведено сравнение численных и экспериментальных данных и получено их удовлетворительное соответствие.

Представлена математическая модель теплообмена между встречными потоками газа и пористым материалом шихты техногенных отходов в рабочем пространстве шахтной печи. В модели учтены химические превращения в отдельных компонентах шихты и радиационный теплообмен между газовой и твердой фазами. Приведены результаты расчета.

Предложена математическая модель процесса конденсации водяного пара для метода прямого статистического моделирования Монте−Карло. Модель описывает цепочку реакций, ведущих к образованию и распаду кластеров воды с учетом сопровождающих процессов энергообмена. Выполнено численное исследование одномерного расширения паров воды в вакуум от испаряющейся сферической поверхности в диапазоне параметров, соответствующих переходным по числу Кнудсена режимам течения. Показано влияние процесса конденсации на газодинамическую картину течения, в том числе на параметры кнудсеновского слоя.

Исследован газодинамический механизм перестройки ударно-волновой структуры трансзвукового обтекания профиля при импульсно-периодическом подводе энергии. Показано, что он не сводится только к эффектам воздействия следа низкой плотности, формирующегося за источником энергии на ударную волну, а представляет собой сочетание нескольких факторов, из которых определяющим является "взрывной" характер развития возмущения.