Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты экспериментального исследования пузырькового газожидкостного течения в горизонтальном и слабонаклоненном (от -20° до +20°) плоском канале. Измерения проводились в диапазоне приведенных скоростей жидкости 0,2÷1 м/с и расходного объемного газосодержания до 0,2. Измерения гидродинамической структуры проводились электрохимическим методом с использованием микродатчиков трения и датчика проводимости. При проведении экспериментов были выполнены полные записи реализаций сигналов трения на верхней стенке канала и локального газосодержания. В результате цифровой обработки записанных реализаций получены профили локального газосодержания, определены значения среднего трения и его относительных среднеквадратичных пульсаций на верхней стенке канала. Показано, что в изученных режимах имеет место эффект группировки пузырей в кластеры, а пузырьковый поток представляет собой чередование пузырьковых кластеров и однофазной жидкости с отдельными пузырями или без них. Получено среднее трение и абсолютные пульсации трения в области пузырьковых кластеров и вне их. Получены гистограммы распределения плотности вероятности значений касательного напряжения на верхней стенке. Показано, что среднее трение и абсолютные пульсации в кластерах существенно выше, чем в области свободного от пузырей течения.

Представлены результаты экспериментального изучения обтекания турбулентным потоком плоского ребра при изменении угла ориентации к направлению течения от 50 до 90° для двух уровней турбулентности. Опыты проведены при различных значениях высоты ребра в условиях естественного и высокого уровней турбулентности (13,4 %) внешнего течения. Из экспериментов по визуализации определены картины вихреобразования и направления линий тока. Показаны деформации рециркуляционной области и зоны вторичного вихря, а также усиление эффектов трехмерности в потоке за ребром с уменьшением угла φ и заметная перестройка течения при высокой турбулентности внешнего потока. Проведено сравнение коэффициентов давления в различных продольных сечениях канала за ребром при изменении его высоты и варьировании угла ориентации φ. Проанализировано влияние угла скоса потока, высоты ребра и внешней степени турбулентности на локальные коэффициенты теплоотдачи и интенсификацию теплообмена.

Представлены экспериментальные данные по теплообмену в турбулентной отрывной области за препятствием в широком диапазоне частот наложенных пульсаций внешнего потока. Коэффициент теплоотдачи определялся методом обратной задачи нестационарной теплопроводности на основе измеренной в экспериментах динамики изменения температуры стенки. Выявлен эффект существенной интенсификации теплообмена в отрывной области при наложенных пульсациях потока.

Представлены результаты численных исследований по эволюции уединенных интенсивных волн второго звука, мощных тепловых импульсов, распространяющихся в сверхтекучем гелии. Количественное описание проводится на основе уравнений гидродинамики сверхтекучей турбулентности (ГСТ). Получены уравнения ГСТ с точностью до членов второго порядка малости по отклонениям от равновесных значений в случаях плоской, цилиндрической и сферической геометрий. Система уравнений решалась методом распада разрывов. Вычисления проведены для температуры невозмущенного гелия Т₀ = 1,4 K. Численные результаты сравниваются с экспериментальными данными.

Модельная система обыкновенных дифференциальных уравнений [1, 2], описывающая поведение неравномерно нагретой жидкости в наклоняемой полости, используется для исследования устойчивости стационарных режимов тепловой конвекции при произвольных (не малых) наклонах прямоугольной полости. Получена бифуркационная кривая, разделяющая область параметров (число Рэлея - наклон полости) на две - внутреннюю и внешнюю. Во внешней области система имеет одно устойчивое стационарное решение, а во внутренней - три стационарных решения. Одно из них всегда неустойчиво монотонным образом, а два других могут быть как устойчивыми, так и неустойчивыми.
Построены нейтральные кривые, определяющие границы возникновения колебательной и монотонной неустойчивостей.

Исследовалась реакция поверхности раздела пленки на волнистость стенки малой амплитуды. Рассматривалась линеаризованная версия задачи, описываемая уравнением Орра- Зоммерфельда, решение искалось асимптотическим разложением по малому параметру 1/Re, а также решалась обычная спектральная задача на устойчивость к возмущениям вида exp[ia (x- ct)]. Расчеты показали, что при некоторых специально подобранных волновых числах a эффекты сноса и дисперсии уравновешивают друг друга, давая нулевую результирующую скорость c_R = 0. Если предположить, что жесткая стенка имеет волнистость с тем же a , то можно говорить, что стоячие волны, вызванные волнистой стенкой, находятся в резонансе с собственными возмущениями второго типа.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по теплообмену при конденсации неподвижного пара на вертикальной трубе, помещенной в зернистый слой с различным контактным углом смачивания. Получены теоретические зависимости оценки интенсивности теплообмена, учитывающие проскальзывание конденсата на поверхностях зерен, и показано их удовлетворительное согласование с экспериментальными данными авторов.

Исследовано влияние недогрева жидкости до температуры насыщения на третий кризис теплоотдачи в условиях большого объема. Представлены экспериментальные данные по пороговым значениям перегревов и плотностям тепловых потоков, выше которых возникают фронт испарения и третий кризис теплоотдачи для ацетона при недогревах от 0,3 до 10 K. Для возникновения третьего кризиса теплоотдачи при недогреве формирование фронтов испарения является необходимым, но не достаточным условием. Обнаружено, что формирование устойчивой паровой пленки после прохождения фронтов конденсации по поверхности нагревателя возможно при тепловых потоках существенно меньших первого критического.

Предложена модель теплопроводности ортогонально армированной волокнистой среды с дисперсным упрочнением связующего материала. На ее основе решена задача проектирования композита с заданным набором эффективных теплофизических свойств, а также построены решения некоторых обратных задач диагностики теплофизических свойств фазовых материалов и структуры армирования волокнистого композита по известным эффективным теплофизическим характеристикам.

Методом высокочастотных тепловых волн исследована теплопроводность озонобезопасного хладагента R507 в области жидкого состояния в интервале температур 297,95 K ÷ 332,55 K и давлений от линии насыщения до 3,7 МПа. Оцениваемые величины погрешностей измерений температуры, давления и теплопроводности составляют соответственно 0,1 K, 3 кПа, и 1,5 %. Рассчитаны значения теплопроводности жидкой фазы R507 на линии кипения. Получены аппроксимационные зависимости для теплопроводности во всем исследованном интервале температур и давлений, а также на линии кипения.