Е. В. Губкина, В. Н. Монахов*
Горно-Алтайский государственный университет, 659700 Горно- Алтайск *,Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 83-94
В работах П. Я. Полубариновой-Кочиной,
С. Н. Нумерова и других авторов большое
внимание уделено изучению задач
фильтрации тяжелой несжимаемой жидкости
в наклонных водоносных пластах. Поэтому
в данной работе наряду с общей задачей
фильтрации с произвольными
полигональными непроницаемыми стенками
пласта рассматриваются классические
схемы фильтрации жидкости на наклонных
водоупорах. При этом решаются прямые
задачи о физических и геометрических
параметрах фильтрационных потоков
жидкости.
Экспериментально исследован процесс
спонтанного вихреобразования в продуктах
горения вблизи фронта пламени,
распространяющегося по горючей смеси в
вертикальной трубе вниз. Показано, что
свободная конвекция при определенных
условиях подавляет или стимулирует
развитие вихревых возмущений,
возникающих на фронте пламени.
Обнаружена зависимость между
периодическим изменением интенсивности
вихря и колебаниями фронта пламени,
определяемая скоростью теплообмена между
фронтом пламени, продуктами горения и
стенками трубы. Структура вихревого
течения зависит от формы замкнутой
траектории, по которой перемещается
ведущая точка пламени в связанной с ним
системе координат.
Методом функционала плотности
исследовано изотермическое течение
двухфазной многокомпонентной смеси в
тонком осесимметричном капилляре. Найден
вид главного члена асимптотического
решения при малом отношении характерного
радиуса капилляра к его длине. Получен
уточненный закон переноса смеси.
Обсуждается вид возможных поправок к
закону Дарси для скоростей фильтрации
фаз.
Разработана модель расчета и выполнено
численное исследование тепло- и
массообмена и характеристик
турбулентного газопарокапельного потока.
При расчете турбулентных характеристик
газовой фазы использовалась (k–ε)-модель
турбулентности. Показано, что с
увеличением начального диаметра капель
интенсивность теплообмена между
поверхностью и парогазовой смесью
существенно уменьшается, при этом
увеличение трения на стенке
несущественно. Результаты расчетов
удовлетворительно согласуются с
известными экспериментальными и
численными данными.
А. А. Евтушенко, С. Я. Матысяк*
Институт прикладных проблем математики и механики им. Я. С. Подстригача, НАН Украины, 70053 Львов, Украина *Варшавский университет, 02089 Варшава, Польша
Страницы: 123-130
Предлагается расчетная схема определения
температуры при скольжении колеса
железнодорожного состава по рельсу.
Используется решение Линга смешанной
плоской квазистационарной задачи
теплопроводности для полупространства,
нагреваемого на локальной части
поверхности быстродвижущимся
распределенным потоком тепла. Для
вычисления этого решения применяется
метод кусочно-линейной аппроксимации
финитными функциями. В частном случае
равномерного распределения интенсивности
фрикционного теплового потока получено
аналитическое решение задачи. Изучено
влияние различных форм распределения
интенсивности теплового потока и числа
Био на температурное поле рельса.
Найдены автомодельные решения задачи о
вытеснении растворенного в расплаве газа
плоским и сферическим фронтами
кристаллизации для случая, когда
скорость роста кристалла обратно
пропорциональна квадратному корню от
времени. Получен критерий отсутствия
газовыделения, обусловленного
сегрегацией. С помощью метода
преобразования Лапласа найдено
аналитическое решение задачи для
плоского фронта кристаллизации,
движущегося с постоянной скоростью.
В квазиакустическом приближении получены
выражения для скоростипластической
ударной волны и фазовой скорости
продольных волн в упругопластической
среде с упрочнением. Построено
аналитическое решение задачи о затухании
ударного импульса. Особенность затухания
амплитуды пластической ударной волны
состоит в том, что она достигает
амплитуды упругого предвестника за
конечное время, в то время как в
гидродинамике амплитуда
квазиакустического ударного импульса
стремится к нулю асимптотически.
Исследуются различные сценарии
распространения дугового разряда в
токопроводе питания сверхпроводящих
обмоток тороидального поля токамака
ITER. Получены оценки скорости
распространения разряда вдоль
токопровода с изолированной жилой и
условия ее перерезания электрической
дугой постоянного тока с характерными
значениями 10–80 кА. Рассматриваются
режимы вакуумной дуги, дуги нормального
и повышенного давления. Для анализа
использованы уравнения стационарного
тепло- и массообмена в сочетании с
моделью испарения поверхности Кнудсена
— Ленгмюра.
Получены временные зависимости откольной
прочности и критической удельной энергии
разрушения ряда металлов при тепловом
ударе, инициированном рентгеновским
излучением ядерного взрыва. В условиях
воздействия теплового удара
долговечность металлов экспоненциально
уменьшается с ростом амплитуды
разрушающих напряжений. Критическая
удельная энергия разрушения металлов при
тепловом ударе возрастает с увеличением
времени действия растягивающих
напряжений. Показана необходимость учета
геометрического фактора, что может
привести к снижению порога разрушения и
увеличению степени разрушения объекта,
подвергшегося тепловому удару. Это
происходит за счет кумуляции напряжений,
возникновения кумулятивных выбросов
материала, потери устойчивости при
воздействии мощных потоков энергии на
конусы, конические оболочки, диски и
стержни.
