Главная – Журналы – Поиск по журналам

В аэродинамической трубе исследован отрыв ламинарного пограничного слоя за уступом поверхности пластины в потоке несжимаемого газа. Определены характеристики пульсаций, нарастание которых вызвано неустойчивостью отрывного течения. Установлено, что в спектре возмущений доминируют колебания двух видов: высокочастотные — волны неустойчивости слоя сдвига у границы зоны циркуляции, и низкочастотные — спектральный образ периодических вихрей, которые выносятся из области присоединения оторвавшегося слоя. В нескольких режимах измерений с вариацией высоты уступа и скорости потока получены данные, указывающие, что сход упорядоченных вихрей не является результатом усиления возмущений оторвавшегося пограничного слоя, а определяется глобальными свойствами течения.

Экспериментально исследовано распространение одиночной осесимметричной струи в сносящем потоке. Получена эмпирическая зависимость, описывающая конфигурацию течения. Показано, что ось нагретой струи расположена в максимуме температуры в ее поперечных сечениях.

Экспериментально исследованы в диапазоне чисел Маха набегающего потока М_∞ = 2 – 6 аэродинамические характеристики конфигурации гиперзвукового летательного аппарата, реализующей принцип конвергентности сжатия по сходящимся в пространстве направлениям всей захватываемой воздухозаборником струи. Модельная конфигурация представляет собой комбинацию несущего корпуса с крылом и с расположенной под корпусом мотогондолой воздушно-реактивного двигателя, включающей конвергентный воздухозаборник с поперечно-вогнутым клином внешнего сжатия. Воздухозаборник интегрирован с нижней поперечно-вогнутой поверхностью носовой части, также формирующей трехмерное конвергентное течение. Получены аэродинамические характеристики (сопротивления и подъемной силы) конфигурации и расходные характеристики воздухозаборника в системе летательного аппарата. Исследованы влияние слива пограничного слоя перед воздухозаборником, ограничения бокового растекания на клине внешнего сжатия с помощью боковых щек различной длины и закругления в плане носка аппарата.

Представлены результаты расчетов интегральных тепловых потоков к поверхностям воздухозаборников различных типов для гиперзвуковых летательных аппаратов. Сравниваются традиционные плоские воздухозаборники и конфигурации, реализующие принцип конвергентного сжатия струи, захватываемой в набегающем потоке. Получены оценки хладоресурса водородного топлива, необходимого для обеспечения допустимых температур поверхности исследуемых конфигураций.

Исследуется теплоотдача в каверне сферической формы в случае, когда выше по потоку от нее расположена еще одна каверна. Показано увеличение теплоотдачи по сравнению с гладкой поверхностью. Интенсификация теплообмена лункой особенно значительна при низких числах Рейнольдса и достигает 60 %. Влияние выше расположенной каверны приводит к перераспределению коэффициента теплоотдачи на поверхности ниже лежащей лунки. Осредненное значение числа Нуссельта при этом практически не меняется.

Исследован диффузионный процесс в двух углеводородсодержащих газовых системах при температуре 298 K в зависимости от давления. Измеренные эффективные коэффициенты диффузии удовлетворительно согласуются с вычисленными. Для независимых потоков и градиентов в системах рассчитаны матрицы коэффициентов многокомпонентной диффузии. Показана зависимость коэффициентов диффузии от давления, которая выражается законом обратной пропорциональности.

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование резонансных колебаний газа, возникающих в трубе, один конец которой закрыт колеблющимся поршнем, а другой сообщается с окружающей средой. Изучено нелинейное волновое поле, возникающее вблизи открытого конца трубы в случае, когда число Струхаля Sh = R/V ≤ 1. Экспериментально показано, что в случае Sh ≤ 1 существенным эффектом становится процесс периодического вихреобразования, который приводит к неравномерности профиля скорости в сечениях вблизи открытого конца. Установлено значение поправки Рэлея, выявлены особенности ядра потока в пульсирующей струе. Теоретически определены амплитуды колебаний давления и скорости по всей длине трубы. Проведено сравнение с экспериментально полученными результатами.

Рассмотрена задача о гидродинамической неустойчивости расходящегося цилиндрического пламени предварительно перемешанной смеси газов. Получено, что действие центробежного ускорения и процессов переноса на фронте пламени приводит к стабилизации пламени при достижении им критического радиуса. Задача решалась в постановке Ландау, и учитывалась зависимость нормальной скорости от кривизны фронта пламени. При больших радиусах пламени полученные результаты согласуются с результатами линейной теории гидродинамической неустойчивости плоского пламени, распространяющегося в поле массовых сил.

Предложена модель замыкания законов сохранения вещества и импульса в механике химически активных сред с микроструктурой. Проанализировано влияние физико-химических свойств среды на характеристики переноса вещества и импульса в условиях однородной деформации сдвига и растяжения.

Предлагается упрощенная гидродинамическая модель ускорения седиментации мелких частиц в суспензии, состоящей из двух фракций частиц — крупных и мелких. Показано, что скорость седиментации зависит от объемной концентрации крупных частиц и соотношения размеров крупных и мелких частиц. Исследуется влияние вращения мелких частиц на их скорость оседания, Приводятся оценки применимости модели. Для небольших объемных концентраций получены аппроксимационные зависимости скорости оседания мелких частиц, удовлетворительно согласующиеся с экспериментом.