Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведено исследование восприимчивости пограничного слоя на модели скользящего крыла к контролируемым локализованным возмущениям внешнего потока, создаваемым выше по потоку от передней кромки модели при помощи специального источника. Измерения показали, что в пограничном слое возникают возмущения с несимметричной в горизонтальной плоскости структурой. Характерный масштаб возмущений по трансверсальной координате оказался значительно больше, чем у аналогичных возмущений на прямом крыле. Показана важная роль поперечной компоненты средней скорости в процессе преобразования внешних возмущений.

Предложен интегральный метод расчета несжимаемого турбулентного пограничного слоя с отрицательным продольным градиентом давления без учета теплообмена. Основу расчета составляет интегральный метод Кармана, преобразованный к решению поставленной задачи. Введение коэффициента ускорения потока в преобразование интегрального уравнения импульсов позволило получить решение по определению сопротивления трения турбулентного пограничного слоя с учетом эффекта реламинаризации. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с данными экспериментальных исследований.

Работа содержит результаты экспериментального исследования модуля гиперзвукового воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД), состоящего из трехмерного воздухозаборника и камеры сгорания. Модуль ГПВРД был разработан для изучения структуры течения в канале воздухозаборника, получения его интегральных характеристик, а также исследования взаимовлияния камеры сгорания и воздухозаборника. Испытания были проведены в аэродинамической трубе периодического действия при числах Маха от 2 до 6 и единичных числах Рейнольдса в диапазоне (8 54) 10⁶ и в импульсной установке при числах Маха М = 6 и 7,2 и единичных числах Рейнольдса в диапазоне (1,5 20) 10⁶.

Изложена математическая модель струи идеального совершенного газа, истекающего из конического сопла в вакуум, учитывающая влияние пограничного слоя сопла и нарушение равновесия между поступательными степенями свободы молекул газа. Основу модели составляют аналитические решения, полученные авторами для характерных областей струи. В отличие от известных приближенных подходов при расчете течения в периферийной области струи учитываются особенности распределения параметров в пограничном слое на срезе сопла. Сравнение результатов расчетов с известными теоретическими и экспериментальными данными показало, что разработанная модель не только качественно верно описывает изменение газодинамических параметров в струе реального газа, но и обладает точностью, достаточной для инженерных расчетов.

Методом прямого моделирования Монте-Карло исследовано сферически-симметричное истечение в вакуум паров воды в диапазоне чисел Кнудсена от 10^-5 до бесконечности. Пары воды моделируются трехатомным вращательно-релаксирующим газом. Упругие столкновения моделируются с помощью VHS-модели. Для описания поступательно-вращательной релаксации используется модель Ларсена Боргнакке. Особое внимание уделено исследованию структуры течения. Определены условия применения газодинамического приближения для моделирования данного течения при малых числах Кнудсена.

Разработана модель расчета и проведено численное исследование теплоотдачи от однокомпонентного ламинарного гидродинамически стабилизированного парокапельного потока в трубе. Выявлены факторы, оказывающие влияние на интенсивность тепломассообменных характеристик (начальная массовая концентрация капель жидкости, начальный диаметр капель, скорость теплоносителя, плотность теплового потока и начальная температура потока пара). Проведено сравнение расчетов тепломассообмена для парокапельного потока с известными численными работами. Установлено, что скорость испарения частиц повышается с ростом теплового потока и начальной температуры воздуха и уменьшается с увеличением диаметра капель. Произведен расчет длины участков, на которых наблюдается полное испарение капель. Показано, что в целом испарение капель по сравнению с однофазным потоком пара приводит к существенной интенсификации теплоотдачи (до 200 <!mdash!> 300 %).

Установлено, что закономерности термокапиллярного разрыва пленки на протяженных нагревателях при волновом течении пленки и нагревателях с малым линейным размером при малых числах Рейнольдса различны. При локальном нагреве пленки появлению сухих пятен предшествует формирование регулярных структур и их эволюция. Обнаружено повышение устойчивости на порядок по тепловым потокам к разрыву стекающей пленки в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Выполнено обобщение экспериментальных данных по критическим тепловым потокам для формирования сухих пятен при течении различных жидкостей по пластине с локальным нагревателем.

Выполнены исследования вытекающих в атмосферу осесимметричных жидких струй, имеющих кольцевые поперечные сечения. В рамках модели весомой капиллярной невязкой жидкости построен алгоритм расчета формы струи. Приведены примеры расчетов. Проведены экспериментальные исследования. Показано хорошее соответствие теоретических и экспериментальных результатов.

Рассмотрена обобщенная постановка задачи радиационного теплообмена в плоском слое излучающей и ослабляющей (поглощающей и изотропно рассеивающей) среды. Следуя обобщенным представлением проблемы, изложенным в работах Ю. А. Суринова, получены решения интегральных уравнений излучения, характеризующихся различными видами распределения плотностей потоков собственного и результирующего излучений по объему слоя и на его границах. Показано, что интегральные уравнений излучения для определения резольвент как с учетом рассеяния, так и без него, вырождаются в соответствующие тождества лишь для постановок задачи, характеризующихся заданием плотностей потоков излучения в объеме слоя. Это обстоятельство следует учитывать при выборе итерационной схемы решения задач комбинированного теплообмена.

На высокотемпературном адиабатическом калориметре экспериментально исследована зависимость теплоемкости системы H₂O + Na₂CO₃ с концентрацией соли x = 0,0017141 и 0,0088688 моль. доли от температуры. Интервал плотностей составлял 245,52 875,22 кг/м³, температур от 450 до 660 K. Появление новой фазы в растворе отмечено резким изменением теплоемкости при переходе из состояния жидкость пар в состояние кристалл жидкость пар, а также скачком теплоемкости при переходе на линии фазового равновесия кристалл жидкость и кристалл пар. Метод позволяет получить политерму растворимости Na₂CO₃ в воде при различных концентрациях. Погрешность измеренных значений изохорной теплоемкости для жидкой фазы оценивается в 0,8 1,2 %, для паровой в 1,5 3,5 %, вблизи критической точки в 3 4 %. Получено более трех тысяч экспериментальных точек на одиннадцати изохорах.