Главная – Журналы – Поиск по журналам

Разработаны физико - математическая модель, численный алгоритм и программа нестационарного прогрева теплозащитных материалов с учетом процесса кристаллизации жидкого расплава конденсированной фазы оксидов металлов на их поверхности в период теплового последействия. В результате численных расчетов установлено влияние процесса кристаллизации жидкого расплава оксида алюминия на нестационарный прогрев типичного углеграфитового теплозащитного материала в характерной для энергоустановок области изменения параметров.

Определены границы интервала изменения величины, связывающей два осредненных по различным законам коэффициента теплоотдачи, – истинный и экспериментальный.

На примере уравнения теплопроводности уравнение диффузии записано в форме уравнения потока изоповерхностей (в частности изотерм). В отличие от исходного полученное уравнение оказалось нелинейным, подобным уравнению движения жидкости при постоянном давлении, с коэффициентом вязкости, равным коэффициенту диффузии (в частности, коэффициенту температуропроводности). Получены граничные условия, соответствующие граничным условиям первого – третьего родов для уравнения теплопроводности. Приведена система уравнений для определения формы изоповерхностей в пространстве и времени. На основании нелинейности уравнения потока изоповерхностей сделан вывод о том, что линейный процесс диффузии может быть неустойчивым по отношению к геометрическим возмущениям изоповерхностей.

Предложена методика измерения скорости движения анодного пятна дуги по рабочей поверхности медного цилиндрического анода линейного плазмотрона. Показано, что с ростом скорости движения пятна удельная эрозия существенно уменьшается. При этом происходят качественные изменения механизма эрозии электрода: от капельного уноса металла до его механического разрушения. Приведена оценка ресурса непрерывной работы анода.

Статья посвящена обзору исследований, проведенных в ИТПМ СО РАН по решению задач аэродинамического проектирования крыльевых профилей и их оптимизации. Описан ряд предложенных, реализованных и апробированных авторами подходов к решению как отдельных аспектов проблемы, так и задачи в целом.

В работе представлены результаты экспериментального исследования характеристик развития -структур и механизма их преобразования в турбулентные пятна. Показано, что уединенная -структура может быть как затухающей, так и нарастающей вниз по потоку, трансформирующейся в турбулентное пятно. Структурно оба типа возмущений представляют собой два противовращающихся вихря ("ноги" возмущения), замкнутых в области переднего фронта "головкой". Их топологическое различие состоит в том, что если затухающая -структура больше напоминает шпильковый вихрь и не выходит за верхнюю границу пограничного слоя, то "головка" нарастающей -структуры выходит за верхнюю границу пограничного слоя и возмущение приобретает вид греческой буквы . Установлено, что нарастание -структуры связано с развитием вторичного высокочастотного возмущения на "ногах" структуры. Причиной этого, по-видимому, является наличие локального поперечного градиента скорости du/dz в области "ног" -структуры, создающего условия для развития на нем вторичных возмущений. Показано, что частота вторичного возмущения уменьшается вследствие непрерывного растяжения локализованного возмущения при его распространении вниз по потоку. Механизм вторичного высокочастотного разрушения -структур наблюдается и при их периодической генерации.

Работа посвящена экспериментальному исследованию законов развития трехмерных волн неустойчивости малой амплитуды в автомодельном двумерном пограничном слое при наличии неблагоприятного градиента давления. На первом этапе с помощью специально сконструированной ложной стенки переменной геометрии вдоль поверхности плоской пластины реализовано автомодельное погранслойное течение с постоянным значением параметра градиента давления (Хартри). Характеристики этого течения подробно исследованы как в потенциальном потоке, так и внутри пограничного слоя. Далее с помощью вибратора в потоке возбуждались локализованные по размаху модели и гармонические во времени волны неустойчивости (волновые поезда). Подробно исследована их эволюция вниз по потоку при различных частотах возбуждения. Полученная количественная информация о законах развития трехмерных возмущений в таком течении представляет собой экспериментальный базис для сопоставления с расчетами и с предыдущими экспериментальными результатами, полученными для безградиентного течения.

Численно исследована устойчивость течения в ламинарном пограничном слое на профиле крыла, в том числе в предотрывной области, для двух уровней турбулентности набегающего потока. Показано, что максимальные амплитуду и скорость нарастания при переходе к турбулентности в пограничном слое имеют возмущения, возникающие впервые в сечении потери устойчивости. Во всех исследованных сечениях по хорде крыла реализуются два механизма развития возмущений: вязкий и невязкий. Увеличение турбулентности внешнего потока стабилизирует течение на начальном участке пограничного слоя, смещает вниз по потоку точку потери устойчивости и область действия вязкой неустойчивости. При этом частота наиболее неустойчивых колебаний уменьшается, а длина волны возмущений возрастает. Сравнение результатов расчета с экспериментом показывает их хорошее согласование, особенно для малотурбулентного потока.

Представлены результаты экспериментального исследования распределения статического давления в радиальном проницаемом канале с глухим торцом. Варьировались в широких пределах расход вдуваемого воздуха и высота канала. Проанализировано изменение по длине скоростных характеристик и параметра ускорения. Проведено сравнение с расчетами по одномерной и двумерной моделям в канале с пористыми стенками.

Предложена новая схема расчета поля концентрации смесей жидкостей при их турбулентном течении по фильтрационному каналу. Уравнение концентрации преобразовано к новой форме с введением дополнительной переменной. Это дало возможность проведения расчета на равномерных численных сетках, причем даже для случаев, когда традиционные методы расчета приводят к неудовлетворительным результатам из-за специфики граничных условий для малого коэффициента диффузии. Модельный численный эксперимент показал возможность снижения влияния поля концентрации путем турбулизации текущей по каналу жидкой смеси и ее разделения на компоненты.