Исследованы волновые характеристики течения пленки воды по вертикальной пластине с нагревателем. В отсутствие теплового потока полученные данные хорошо согласуются с результатами других исследователей для изотермической пленки жидкости. При нагреве стекающей жидкости термокапиллярные силы приводят к формированию струй и тонкой пленки между ними. Установлено, что увеличение плотности теплового потока вызывает рост фазовой скорости и уменьшение частоты трехмерных волн. Показано, что, в отличие от известных данных для изотермической пленки жидкости, при достаточно высоких плотностях теплового потока в межструйной области нагреваемой пленки средняя относительная амплитуда волн возрастает с уменьшением безразмерного комплекса Reloc/Kaloc111. Обнаружен эффект роста амплитуды волны в межструйной области под действием термокапиллярных сил, что согласуется с расчетными данными.
Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения в интервале от температуры ликвидуса до 950?1000 K для составов 19,11, 33,45, 52,46 и 83,06 ат. % Pb измерены температурные изменения плотности сплавов системы магний?свинец в жидком состоянии. Показано, что в пределах оцениваемых погрешностей (0,25?0,30 %) плотность расплавов линейно зависит от температуры. Получены аппроксимационные зависимости ?(T) для каждого исследованного состава, а также обобщающие зависимости плотности от температуры и концентрации для интервала 0?100 ат. % свинца.
Используемые в настоящее время пассивные системы обеспечения теплового режима космических объектов могут поддерживать температуру на одном уровне только при определенной ориентации космического аппарата и при постоянном тепловыделении аппаратуры. При переменной ориентации космического объекта его температура может меняться из-за возможного освещения радиатора-излучателя системы обеспечения теплового режима солнечным или планетным излучением. При перемен-ном тепловыделении температура объекта меняется из-за нерасчетного режима работы радиатора. Для компенсации данных эффектов используются активные элементы – нагреватели и охладители. Это снижает надежность системы терморегулирования, а следовательно, и надежность всего космического аппарата. Предложены решения, которые при отсутствии активных элементов создают в системе терморегулирования внутренние механизмы, позволяющие компенсировать переменности тепловых потоков, как при переориентации космического аппарата, так и при изменении внутреннего тепловыделения.
Проведен сравнительный анализ аэрогазодинамики волнолетов, построенных на основе двух различных типов течений, а именно ? осесимметричных конических течений и течений за двумерными плоскими скачками уплотнения. Рассмотрены суммарные аэродинамические характеристики конфигурации с различными видами поперечных контуров нижней поверхности, и проводится сопоставление оптимальных по аэродинамическому качеству “конических” и эквивалентных им “плоских” волнолетов. На основе численного решения уравнений Эйлера исследуются особенности газодинамической структуры на нерасчетных режимах обтекания при числах Маха, как больших, так и меньших расчетного. Полученные данные относятся к диапазону чисел Маха набегающего потока М∞ = 4?10.
Рассматриваются вопросы, связанные с постановкой и численной реализацией граничных условий на стенке при расчете турбулентных течений на неструктурированных сетках. Предлагается способ реализации слабых граничных условий, предполагающих ненулевое значение касательной скорости на стенке, при дискретизации осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье?Стокса по методу контрольного объема. Возможности разработанного подхода демонстрируются на примере расчета течения в межлопаточном канале низкоскоростного компрессора. Показывается влияние пристеночного шага сетки на точность расчетов, в частности, распределение давления вблизи задней кромки профиля, и исследуется сеточная зависимость решения при использовании метода пристеночных функций и слабых граничных условий.
Проведены термоанемометрические измерения в турбулентном пограничном слое, подверженном воздействию узкой полосы шероховатости обтекаемой потоком поверхности, для определения ее влияния на структуру течения. Показано, что шероховатость поверхности приводит к спектральному смещению энергонесущих пульсаций от малых к большим волновым числам вблизи стенки и наоборот – во внешней области течения. При видимом изменении анизотропии мелкомасштабного пульсационного движения, с увеличением расстояния до обтекаемой поверхности влияние шероховатости на крупномасштабное движение практически отсутствует. Воздействие полосы шероховатости на течение приводит к перераспределению длины смешения в пограничном слое.
Представлены результаты измерения турбулентного трения для девяти вариантов однослойных податливых покрытий в сравнении с полированной твердой поверхностью при обтекании водным потоком. Выполнены три серии опытов, сильно разнесенные по времени, прошедшему после изготовления покрытий. Приведены результаты мониторинга вязкоупругих свойств материалов (из которых изготовлены покрытия), позволяющие анализировать влияние старения покрытий как фактор нестабильности их гидродинамической эффективности.
П.А. Необъявляющий1, А.А. Дектерев2, А.А. Гаврилов2, Ю.И. Сторожев3 1Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск 2Институт теплофизики СО РАН, Красноярск 3Красноярский государственный технический университет
Страницы: 151-160
Выполнено комплексное расчетно-экспериментальное исследование горелочных устройств для дожигания анодного газа алюминиевого производства. Выбранная математическая модель процессов аэродинамики, теплообмена и газового горения идентифицировалась и адаптировалась по данным натурных замеров. На основе вычислительных экспериментов проведена оптимизация конструкции элементов системы обезвреживания и транспортировки анодного газа. Предложена и испытана новая система дожигания анодных газов электролизного производства, состоящая из модернизированного горелочного устройства и пылеосадительной камеры с возможностью регулировки объема газоотсоса.
Методом просвечивания образцов узким пучком монохроматического гамма-излучения исследована плотность твердого и жидкого состояний антимонида индия в интервале температур 293- 1950 K, включая область плавления- кристаллизации. Погрешности измерения плотности и коэффициентов теплового расширения составили ± (0,25- 0,40) % и ± 4 % соответственно. Получены аппроксимирующие уравнения и таблицы справочных данных для температурной зависимости термических свойств. Проведено сопоставление результатов измерений с известными -литературными данными.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Глазов В.М., Павлова Л.М. Экспериментальные исследования объемных свойств расплавов в бинарных системах с промежуточными полупроводниковыми фазами // Неорганические материалы. - 1992. - Т. 28, № 2. - С. 254- 282.
2. Hansen А.R., Kaminski M.A. Molar and excess volume of liquid In-Sb, Mg-Sb and Pb - Sb alloys // J. Chem. Engin. Data. - 1990. - Vol. 35, No. 2. - Р. 15З- 156.
3. Nachtrieb N.Н., Clement N. Volume change of indium antimonide during fusion // J. Phys. Сhem. - 1958. - Vol. 62, No. 6. - Р. 747- 750.
4. Глазов В.М., Чижевская С.Н., Евгеньев С.Б. Тепловое расширение веществ с алмазоподобной структурой и объемные изменения при их плавлении // ЖФХ. - 1969. - Т. 43, № 2. - С. 372- 379.
5. Полтавцев Ю.Г. Структура полупроводниковых расплавов. - М.: Металлургия, 1984. - 176 с.
6. Станкус С.В., Тягельский П.В. Аномалии теплового расширения полуметаллов в жидком состоянии // Расплавы. - 1991. - № 2. - С. 14- 19.
7. Станкус С.В., Хайрулин Р.А. Измерение термических свойств платины в интервале температур 293-2300 К методом проникающего излучения // Теплофизика высоких температур. - 1992. - Т. 30, № 3. - С. 487- 494.
8. Регель А. Р., Глазов В. М. Физические свойства электронных расплавов. - М.: Металлургия, 1984. - 296 с.
9. Александров В.Д., Раухман М.Р., Боровик В.И., Ермакова Н.Г., Стрельникова И.А. Построение диаграммы состояния In-Sb по предкристаллизационным переохлаждениям // Металлы. - 1992. - № 6. - С. 184- 195.
10. Станкус С.В. Изменение плотности элементов при плавлении. Методы и экспериментальные данные. - Новосибирск, 1991. - 78 с. (Препринт / АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т теплофизики; № 247).
11. Shaw Nan, Liu Yi-huan. Х - ray measurement of the thermal expansion of germanium, silicon, indium antimonide, аnd gallium arsenide // Scientiа Siniса. - 1965. - Vol. 14, No. 11. - Р. 1582- 1589.
12. Станкус С.В., Хайрулин Р.А. Изменение термических свойств цинка, сурьмы и таллия при плавлении // Теплофизические свойства веществ и растворов. - Новосибирск, 1988. - С. 18- З2.
Методом коаксиальных цилиндров исследована теплопроводность хладона 404А в газовом состоянии в области параметров 309¸ 422 K и 0,13¸ 0,184 МПа. Оцениваемые величины погрешностей измерения температуры, давления и теплопроводности составляют соответственно ± 0,05 K, ± 3,75 кПа и ± 1,5- 2,5 %. Получена аппроксимационная зависимость для теплопроводности во всем исследованном интервале температур и давлений. Проведено сопоставление результатов с имеющимися в литературе данными.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Верба О.И., Груздев В.А. Теплопроводность гептафторпропана HFC 227ea // Теплофизика и аэромеханика. - 2002. - Т. 9, № 3. - С. 467- 476.
2. Верба О.И., Груздев В.А. Теплопроводность гексафторпропана HFC 236ea // Теплофизика и аэромеханика. - 2003. - Т. 10, № 2. - С. 237- 244.
3. Geller V.Z., Nemzer B.V., Cheremnykh U.V. Thermal Conductivity of the Refrigerant Mixtures R 404A, R 407C, R 410A, and R 507A // Inter. J. Thermophysics. - 2001. - Vol. 22, No. 4. - P. 1035- 1043.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
