Главная – Журналы – Поиск по журналам

Для исследования поля течения за пластиной конечной толщины с неизобарическими начальными условиями применяются метод планарного лазерного рассеяния с нанотрассерами (NPLS) и метод представления данных с использованием условной цветовой шкалы. Результаты показывают, что сверхзвуковой слой смешения за тупой задней кромкой будет отклоняться в сторону области низкого давления, что соответствует каноническому слою смешения. При этом обнаружено, что для неизобарических случаев ламинарного сдвигового слоя не наблюдается, и, по-видимому, турбулентное состояние слоя смешения менее выражено при визуализации на низкоскоростной стороне с более высоким давлением.

Представлена физико-математическая модель плоского сверхзвукового пограничного слоя в приближении Прандтля колебательно возбужденного диссоциирующего газа. Рассматривается простейший случай двухатомного газа, параметризованный по данным для азота. Обосновывается ряд упрощенных формул расчета коэффициентов переноса и скорости реакций диссоциации-рекомбинации для молекулярно-атомной смеси, допустимых для характерных условий сверх- и гиперзвуковых пограничных слоев. Проведены сравнительные расчеты численных и локально автомодельных решений уравнений пограничных слоев на пластине для типичных условий эксперимента в высокоэнтальпийной аэродинамической трубе и гиперзвукового полета в верхней атмосфере. Показано, что рассчитанные на основе этих подходов профили концентраций атомов существенно различаются. В этой связи для адекватного учета влияния химических реакций в расчетах устойчивости пограничных слоев необходимо использовать профили гидродинамических параметров, рассчитанные численно в полной постановке. Локально автомодельные решения могут служить начальными условиями для численных расчетов.

Экспериментально получены относительные осредненные по длине однорядного пояска отверстий значения эффективности пленочного охлаждения плоской поверхности при вдуве воздуха через веерные отверстия, отнесенные к их значениям с цилиндрическими отверстиями, в широком диапазоне изменений параметра вдува m (от 0,25 до 5,5) и угла вдува a (от 30° до 75°). Установлены области режимных и геометрических параметров систем пленочного охлаждения, в которых веерные отверстия обеспечивают более высокую эффективность тепловой завесы, чем цилиндрические. На примере угла вдува α = 30° показано, что при очень высоких параметрах вдува ( m = 4,5¸5,5) на начальном участке смешения ( x / d < 10) с увеличением x / d значения снижаются с 1,7 до 1,05. На основном участке смешения ( x / d > 10) величина возрастает от 1,05 до 1,6. По эффективности тепловой завесы при оптимальных и высоких параметрах вдува m и значении угла вдува a = 45° веерные отверстия при прочих равных условиях имеют преимущество над цилиндрическими отверстиями как на начальном, так и на основном участках смешения. При угле вдува a = 75° значения выше, чем, во всем диапазоне изменения параметра вдува и относительного расстояния от сечения вдува. На начальном участке смешения ( x / d < 5) значения снижаются по ходу потока от 4 до 1,5, а на основном участке ( x / d > 5) во всем диапазоне изменения параметра вдува изменяются в диапазоне 1,5¸2,5.

С помощью оригинального сенсора, построенного на основе электроимпендансного метода, проведено экспериментальное исследование колебаний консольно-закрепленного стержня - имитатора твэла - в кольцевом канале при продольном восходящем течении жидкости. Приведены данные о траекториях перемещения оси стержня, изменении амплитуды и частоты колебаний стержня в зависимости от скорости осевого потока жидкости. Проведено сравнение данных по вибрации стержня, полученных с помощью электроимпедансного метода и скоростной видеосъемки.

Развита модель ривулета, образующегося на витках трубчатого теплообменника. Форма поперечного сечения ривулета определена с учетом сил весомости жидкости, сил поверхностного натяжения и центробежных сил. Уравнения для координат точек свободной границы ривулета представлены в интегральной форме на основе решения задачи в аналитической форме. Проведено сравнение площадей поперечного сечения ривулета и жидкого мостика, а также площадей их контактов с рабочими трубками.

Приводятся результаты экспериментальных исследований свойств капиллярного жидкого моста в зазоре между двумя стеклянными сферами равного диаметра. Показано, что для случая, когда диаметр сфер значительно больше капиллярного масштаба жидкости, форму капиллярного жидкого мостика возможно описать как фигуру, образованную из двух «капель» касающихся сфер и центрального катеноида. Контактный угол между «каплей» и сферой зависит от эффективной массы «капли», а взаимное положение катеноида и «капель» задается условием, что контактный угол между ними равен нулю. В поле силы тяжести положение минимального сечения катеноида не совпадает с серединой зазора между сферами и определяется величиной поверхностной энергии и тем как распределяется масса жидкости в мостике по «каплям» и катеноиду.

Проведено экспериментальное исследование влияния параметров многоструйного импактного двухфазного воздушно-капельного потока на эффективность охлаждения плоской поверхности большой площади. В работе применены наиболее часто встречающиеся принципы построения систем интенсивного тепломассопереноса, опирающиеся на импактные струйные потоки, которые позволяют снимать значительные тепловые нагрузки при относительно малых расходах жидкой охлаждающей фазы. Полученные результаты позволили с помощью критериев Нуссельта и Рейнольдса создать методику, которая дает возможность проводить оценку интегрального коэффициента теплоотдачи при использовании такого импактного многоструйного воздушно-капельного потока.

В промышленности встречается целый класс теплообменников, где реализуются низкие значения удельных тепловых потоков: испарители холодильных машин, парогенератор бинарной фреоновой станции, парогенератор теплового насоса и т.д. Такие режимы теплообмена реализуются, когда кипение в пленке только начинается, а интенсивность теплообмена при испарении соизмерима с теплообменом при кипении. В статье излагаются результаты экспериментального исследования теплообмена при кипении на медных оребренных трубах, вся поверхность которых полностью подвергалась специальной обработке в воздушном потоке, содержащим частицы корунда размером менее 500 микрон. Результатом такой обработки явилось заметное снижение температурного напора, при котором начиналось кипение и заметная интенсификация теплоотдачи по сравнению с оребренной трубой без обработки частицами корунда.

Представлены результаты экспериментальных исследований процессов инициирования и горения стехиометрической пропан-кислородной смеси в замкнутом объеме в виде одного цилиндра ДВС с поршнем. Исследована динамика инициирования и горения газа в цилиндре диаметром D = 72 мм, высотой h = 4 мм в зависимости от пространственного расположения N искровых очагов инициирования ( N = 1÷9) при одновременном их зажигании. Показано, что с увеличением числа очагов инициирования уменьшается период генерации силы на поршень и увеличивается амплитуда максимальных значений силы.

Описан спектрометр комбинационного рассеяния, в котором для увеличения рассеяния обеспечивается полное использование энергии зондирующего лазерного излучения при его многократном прохождении через объект исследования. В пламени смеси пропана и воздуха выполнены одновременные измерения локальных значений температуры и состава газов с широкополосной регистрацией спектров комбинационного рассеяния. Приведены результаты их обработки с применением оригинального программного обеспечения.