Главная – Журналы – Поиск по журналам

В рамках механики сплошных сред численным методом проведен расчет напряженно-деформированного состояния двухслойной структуры, подвергнутой кратковременной импульсной нагрузке, моделирующей волну сжатия, образующуюся при электрическом разряде. Материал первого листа — сталь или чугун, второй лист — пористый материал, моделирующий слой отложений. Расчет проведен в рамках одномерного деформированного состояния. Результат расчета представлен зависимостями профиля механического напряжения, массовой скорости в двухслойной структуре и пористости в слое отложений. Показано, что в практически важных случаях канал электрического разряда должен находиться с лицевой стороны обрабатываемого изделия. Для разрушения отложений в локальной зоне достаточно однократного разряда.

Экспериментально исследовано истечение жидкости в пространство с пониженным давлением. Обнаружено, что начиная с давлений порядка 10 Па и ниже пристенная пленка, стекающая по внутренней поверхности канала, на выходной кромке разворачивается на 180° и движется по наружной поверхности в обратном направлении.

С использованием свойств осесимметричных излучающих систем получена аналитическая форма представления коэффициента самооблучения внутренней поверхности плоской бесконечной цилиндрической спирали.

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 %).