В.А. Кисловский, Д.А. Семченко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия kislovskiy@itam.nsc.ru
Ключевые слова: выдув газовой струи, сверхзвуковое течение, аэродинамика, эксперимент, распределение давления
Страницы: 25-37
В статье представлены результаты экспериментального исследования сверхзвукового поперечного обтекания цилиндрического тела. Выполнены и приведены дискретные измерения давления на поверхности этого цилиндра. Рассмотрено влияние нескольких вариантов выдува газовой струи на изменения распределения давления на поверхности. Отличие вариантов заключается в расположении отверстия выдува по окружности в среднем сечении цилиндра. Описано влияние расположения отверстия выдува на распределение давления, возникающее при сверхзвуковом взаимодействии набегающего потока и струи. Получены новые экспериментальные данные об изменении распределения давления на поверхности круглого цилиндра при сверхзвуковом взаимодействии набегающего потока и струи для различных положений отверстия выдува.
С.Е. Щеклеин, Л.О. Яковлев
Уральский федеральный университет им. Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия s.e.shcheklein@urfu.ru
Ключевые слова: термосифон, снарядный режим кипения, гиперснарядный режим кипения
Страницы: 39-44
Приводятся экспериментальные данные о характере, теплофизических параметрах и режимах кипения закрытых двухфазных вакуумированных водонаполненных термосифонов и рассматриваются перспективы их применения. Экспериментально подтверждена высокая эффективность работы термосифонов в снарядном и гиперснарядном режимах.
А.О. Кархов1,2, М.А. Воробьев1,2 1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия akarxov@list.ru 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия m.vorobev1@g.nsu.ru
Ключевые слова: наклонная труба, пузыри, поверхностно-активные вещества, двухфазное течение, коэффициент сопротивления
Страницы: 45-51
Экспериментально исследовано движение пузырей в наклонной круглой трубе со спутным потоком жидкости. Определено влияние малых концентраций поверхностно-активных веществ (ПАВ), угла наклона канала и скорости потока на размеры газовых пузырей и скорости их всплытия. Установлено, что сочетание потока жидкости и ПАВ сильно подавляет коалесценцию пузырьков. Для указанных условий рассчитан коэффициент сопротивления всплывающего у стенки пузыря. Показано, что коэффициент и в чистой воде, и с добавлением ПАВ обратно пропорционален числу Вебера.
Работа посвящена исследованию интенсификации теплообмена при охлаждении модифицированной лазерной обработкой поверхности диспергированным потоком теплоносителя. Описана методика лазерной абляции с использованием импульсного лазера, приводящая к формированию кратеров диаметром до 600 мкм на медной поверхности со следующими параметрами шероховатости: Ra = 1.48 мкм, Rz = 9.8 мкм. Результаты показывают увеличение отводимого теплового потока на 35 - 40 %, коэффициента теплоотдачи на 38 - 55 % в режиме интенсивного кипения (115 - 125 °C) по сравнению с немодифицированной поверхностью. Доля тепла, отведенного за счет фазового перехода, достигает 90 % при плотности отводимого теплового потока 8.4 МВт/м2 на модифицированной поверхности.
А.В. Михайлов1, В.С. Бердников1, В.А. Гришков1, Н.М. Рыбин2, Е.А. Юровских2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия mikhaylov@itp.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия n.rybin1@g.nsu.ru
Ключевые слова: тепловая гравитационно-капиллярная конвекция, сопряженный конвективный теплообмен, физическое моделирование, поля скорости и температуры, инфракрасная термография
Страницы: 61-66
Экспериментально исследовано развитие нестационарной тепловой гравитационно-капиллярной конвекции в слое этилового спирта со свободной поверхностью после внезапного разогрева электрическим током одной из вертикальных стенок прямоугольной полости. Изучено влияние потока нагретой жидкости, натекающей вдоль свободной поверхности на противоположную тонкую металлическую стенку полости. Исследовано влияние высот слоя жидкости и плотностей тепловых потоков на разогреваемой стенке полости. Проведено измерение полей температуры на тонкой стенке и на свободной поверхности слоя жидкости с помощью тепловизора FLIR x6530sc. Компьютерная обработка тепловизионных фильмов позволила построить распределения температуры и градиентов температуры по высоте стенки в зависимости от времени. Определены амплитудно-частотные характеристики пульсаций температуры, связанные с возникновением вторичных течений в набегающем на стенку потоке нагретой жидкости, изучено их влияние на мгновенные поля температуры на стенке на фоне монотонного изменения.
Летательные аппараты мультироторного типа имеют сравнительно короткую историю активного исполь-зования, в связи с чем многие аспекты их аэродинамики являются слабо исследованными. К одному из таких аспектов относится вопрос о влиянии течения, генерируемого винтами, на элементы рамы и корпуса мультироторного аппарата. В работе исследуется влияние вращения винта на коэффициент аэродинамического сопротивления и боковую силу, действующие на корпус метеодрона, имеющего шарообразную форму. Расчеты выполнены в RANS-постановке с прямым учетом вращения винтов. Верификация численных расчетов выполнена на базе экспериментальных PIV-измерений. Найдено, что аэродинамические характеристики корпуса квадрокоптера существенно зависят от нестационарного течения, генерируемого винтами.
Описаны некоторые свойства вихревых нитей в слабонеидеальном противоточном конденсате Бозе-Эйнштейна (КБЭ). В представленной статье акцент ставится на изучение процессов перезамыкания (реконнекции) и уравнениях движения. Одна из мотиваций данного исследования связана с тем, что динамика квантовых вихрей в сверхтекучем гелии получена на феноменологическом уровне, и ряд вопросов, требующих прояснения, может быть решен путем изучения соответствующей задачи в КБЭ. Рассмотрение вихревой нити как линии пересечения поверхностей, на которых действительные и мнимые части макроскопической волновой функции ψ(r, t) обращаются в нуль, позволило записать уравнение движения для вихревой нити. Замечательным фактом является то, что структура этого уравнения полностью совпадает со структурой уравнения для динамики вихревой нити в сверхтекучем гелии, полученным на основании совершенно других, феноменологических рассуждений.
Ю.А. Пещенюк1,2, Г.Е. Айвазян3, Е.Я. Гатапова1,2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия peschenyuk.yulya@gmail.com 2Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия egatapova@physics.msu.ru 3Национальный политехнический университет Армении, Ереван, Армения agagarm@gmail.com
Ключевые слова: микрокапля, микропузыри, испарение, смачивание, поле температуры, ИК-термография
Страницы: 81-90
Исследована динамика изменения температуры поверхности капли воды, лежащей на структурированной подложке из черного кремния, нагретой до 90 ℃. Проанализированы свойства смачивания черного кремния при нагреве подложки в диапазоне температур 30 - 90 ℃. Посредством тепловизионного исследования определено, что при температурах, близких к температуре кипения на границе жидкость - черный кремний, формируются центры парообразования. Исследована динамика изменения температуры на поверхности тонкой капли жидкости на последних стадиях испарения, в том числе при образовании и дальнейшем развитии зародышей пузырей внутри капли. Показано, что наличие конвекции и пузырей приводит к неоднородности поля температур.
Представленное исследование направлено на повышение экологической эффективности путем установления зависимости параметров оптимального горения жидких углеводородных топлив (дизельное топливо, сырая нефть, мазут, керосин, отработанное масло) от их физических свойств при использовании парового распыла перегретым паром. Методология включает построение режимных карт концентрации CO с аппроксимацией радиально-базисными функциями и сглаживанием медианным фильтром. В ходе исследования установлена статистически значимая линейная зависимость между угловыми коэффициентами уравнений оптимального режима и числом Лапласа (r = 0.834, R² = 0.7). На основе полученных зависимостей предложено уравнение для расчета оптимального расхода перегретого водяного пара в зависимости от числа Лапласа для оптимального режима горения жидких углеводородных топлив в атмосферном горелочном устройстве с паровым распылом и камерой газогенерации для снижения эмиссии вредных веществ.
В.Д. Долгих
Самарский государственный технический университет, Самара, Россия torressva12@yandex.ru
Ключевые слова: установка пиролиза метана, метано-водородный нагрев, тепловой расчет, получение водорода, пиролизного углерода и дистиллированной воды, уменьшение выбросов CO, мощность установки, удельный расход топлива
Страницы: 99-106
Разработана, изготовлена и исследована установка получения водорода из метана путем его пиролиза. Нагрев и пиролиз метана выполняется за счет сжигания части метано-водородной смеси (60 % водорода и 40 % метана), получаемой в процессе пиролиза (расход на собственные нужды). Выполнен тепловой расчет установки с учетом теплоты, затрачиваемой на пиролиз, а также потерь через тепловую изоляцию и с уходящими газами. Определены тепловая мощность установки и ее коэффициент полезного действия. Использование метано-водородной смеси в качестве топлива позволяет снизить выбросы CO2 в окружающую среду по сравнению с известными методами получения водорода.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
