Приводятся результаты численных исследований взаимодействия продольного вихря с косым скачком уплотнения с углом отклонения потока b = 23,3° при числах Маха M¥ = 3 и 5, выполненных на основе трехмерных нестационарных уравнений Эйлера. Анализируется влияние локализованного стационарного и импульсно-периодического энергоподвода на оси вихря на процесс его разрушения (взрыва) в окрестности скачка. Рассматриваются особенности формирования свободной рециркуляционной зоны в условиях сверх- и дозвуковых значений скорости на оси вихря при энергоподводе и без него. Проводится сравнение и обобщение расчетных и экспериментальных данных для угла отклонения скачка, охватывающего область разрушения вихря, и отрывных скачков в условиях пристенных турбулентных течений. Демонстрируется возможность использования приближенной теоретической модели для определения угла отклонения отрывного скачка применительно к формирующемуся в условиях взрыва вихря.
"В.Г. Чернорай2, Ю.А. Литвиненко1, В.В. Козлов1, Л. Лефдаль2, Г.Р. Грек1, Х.Х. Чун3"
"1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск 2Чалмеровский технологический университет, Гетеборг, Швеция 3Пусанский национальный университет, Южная Корея"
Страницы: 575-585
Приведены результаты экспериментальных исследований по трансформации уединенной L-структуры в турбулентное пятно и управлению этим процессом с помощью оребрения (риблеты) обтекаемой поверхности в пограничном слое плоской пластины. Установлено стабилизирующее влияние риблет на процесс преобразования L-структуры в турбулентное пятно. Показано, что L-структура на гладкой поверхности растягивается в продольном направлении и трансформируется в шпильковый вихрь, который далее вниз по потоку трансформируется в турбулентное пятно. Обнаружено, что интенсивность L-структуры на риблетах сначала нарастает, а затем вниз по потоку затухает и становится более чем в два раза меньшей, чем при ее развитии на гладкой поверхности. В конечном итоге, L-структура затухает на риблетах, не приводя к образованию турбулентного пятна.
"С.А. Исаев1, П.А. Баранов1, Н.А. Кудрявцев1, Д.А. Лысенко1, А.Е. Усачов2"
"1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации 2ГНЦ ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, Москва"
Страницы: 587-608
На основе решения известной тестовой задачи о циркуляционном течении вязкой несжимаемой жидкости в квадратной каверне с подвижной границей проводится совместное тестирование специализированного (VP2/3) и универсального (FLUENT) пакетов прикладных программ гидродинамического и теплофизического профиля. Осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье – Стокса решаются с помощью неявных факторизованных расчетных процедур. Дается анализ влияния на точность численных прогнозов типа сетки и схемных факторов.
Найдено аналитическое решение краевой задачи вихревого движения вязкого газа в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с плоской геометрией поршня на такте сжатия. Для угловой компоненты скорости в цилиндрической системе координат с уточняющим полиномом определяется аналитическое решение, которое после подстановки в модельное уравнение, начальное и ряд граничных условий сводится к системе нелинейных алгебраических уравнений. В силу единственности решения исследуемой краевой задачи по полученным значениям констант уточняющего полинома находится угловая компонента скорости в данной точке внутрицилиндрового пространства. Полученное решение сопоставляется с экспериментальными данными.
Предложен метод расчета течения несжимаемой жидкости в короткой вихревой камере с гиперболическими торцевыми стенками. Результаты расчета удовлетворительно совпадают с экспериментальными данными. Сравниваются свойства течений в камерах с гиперболическими и плоскими стенками. Установлено, что в камере с гиперболическими стенками влияние трения на течение выражено сильнее, чем в камере с плоскими стенками.
Представлены результаты математического моделирования аэродинамических тепловых процессов в помещениях для ряда схем подвода и отвода воздуха. Рассмотрены модельные помещения в форме куба, внутри которых имеются или отсутствуют препятствия и источники тепла. Для описания термо- и аэродинамических процессов использованы уравнения стационарного трехмерного изотермического или неизотермического движения газа, соответствующие k-ε-модели турбулентности. Выявлены критерии подобия процессов тепловоздухообмена. На их основе выполнено детальное численное исследование влияния определяющих параметров задачи на локальные и усредненные характеристики полей скорости и температуры.
В работе приводятся результаты исследования опускного спутного пузырькового течения в вертикальной трубе внутренним диаметром 20 мм. Формирование двухфазного потока производилось с использованием специального смесителя, позволявшего изменять размер пузырьков газа. С помощью электрохимического метода измерены локальное газосодержание, скорость жидкой фазы и ее пульсации. Отмечен эффект значительного подавления турбулентных пульсаций скорости жидкости в двухфазном течении по сравнению с однофазным. Показано существенное влияние дисперсного состава газовой фазы на средние и пульсационные характеристики течения.
"В.Ш. Шагапов1, Н.Г. Мусакаев2, М.К. Хасанов1"
"1Стерлитамакская государственная педагогическая академия 2Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН"
Страницы: 645-656
Численно исследуется процесс образования газогидрата в природном пласте, насыщенном газом и водой, в результате нагнетания газа. Построены автомодельные решения плоскоодномерной задачи, описывающие распределения основных параметров в пласте. Установлено, что в зависимости от параметров нагнетаемого газа образование газогидрата может происходить как на фронтальной поверхности, так и в протяженной области.
"О.Б. Бочаров1, И.Г. Телегин2"
"1Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск 2Институт водных и экологических проблем СО РАН, Новосибирск"
Страницы: 657-667
В работе численно исследуется задача сопряжения неизотермических моделей Маскета – Леверетта и Баклея – Леверетта. Рассматривается одномерный вариант задачи вытеснения при заданном суммарном расходе фаз жидкости. Исследуются структура решения и гидродинамические характеристики этой задачи при вариации параметров процесса.
Работа посвящена исследованию фазовых превращений в двойных боратных системах вибрационным методом фазового анализа и расчету термодинамических свойств расплавов. Проведены измерения в системах: Li2O–B2O3, Na2O–B2O3, K2O–B2O3, Rb2O–B2O3, Cs2O–B2O3, и BaO–B2O3. Уточнены температуры и тип плавления соединений данных систем. Показано, что состав кристаллизующихся фаз и соединений в этих системах зависит от термической предыстории образцов. Для всех систем проведена оценка вязкости расплавов, для бинарных систем в приближении субрегулярного раствора рассчитаны термические свойства расплавов и энтальпии плавления конгруэнтно плавящихся соединений. Показано, что для этих систем существует корреляция между степенью диссоциации соединения в точке плавления и переохлаждением расплава соединения до начала спонтанной кристаллизации. Предложена модель, объясняющая эту корреляцию.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
