Представлены результаты
экспериментальных исследований
реламинаризации сверхзвукового
турбулентного пограничного слоя за
веером волн разрежения при числе Маха
набегающего потока M∞ = 4 в
диапазоне чисел Рейнольдса
Re1 = 8·106
26·106 м-1.
Получены экспериментальные данные о
распределении средней скорости и
пульсаций массового расхода, силе
поверхностного трения. В экспериментах
достигнута частичная реламинаризация
пограничного слоя. Проведенные расчеты
критериев реламинаризации показали, что
они могут быть использованы для
предсказания возникновения процесса
реламинаризации при высоких
сверхзвуковых скоростях потока.
Исследованы возмущения, возникающие в
сверхзвуковом пограничном слое под
влиянием внешней завихренности потока.
Показано, что наряду с вихревыми большую
роль играют безвихревые волны. Расчеты
проведены для дозвукового течения и
сверхзвукового потока при числе Маха М =
2.
Представлены результаты расчета и
приближенного описания средней скорости
вибротранспортирования в среде с
сопротивлением, пропорциональным
скорости, в зависимости от различных
параметров, характеризующих систему.
М. Р. Предтеченский, А. H. Черепанов*, В. H. Попов*, Ю. Д. Варламов
"Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск *Институт теоретической и прикладной механики СО РАH, 630090 Hовосибиpск"
Численно исследованы термо- и
гидродинамические процессы при
соударении жидкой металлической капли с
многослойной подложкой. Математическая
модель основана на уравнениях Hавье —
Стокса для несжимаемой жидкости и
уравнениях теплопереноса в подложке и
капле с учетом сил повеpхностного
натяжения и фазового перехода при
затвеpдевании металла. В результате
численных экспериментов исследовано
влияние скорости соударения, исходного
размера капли, перегрева металла,
температуpы и теплофизических свойств
подложки на моpфологию затвеpдевшей
частицы, ее высоту, размеp контактного
пятна и время полного затвеpдевания.
Результаты численных расчетов
удовлетворительно согласуются с данными
эксперимента.
Предложена модель спонтанной
кристаллизации тонкого слоя расплава
металла, приведенного в контакт с
массивной подложкой. С использованием
теории суммарной кристаллизации
Колмогорова данная модель позволяет
рассчитать распределение кристаллитов по
размерам по толщине слоя, что дает
возможность управлять микроструктурой
затвердевающего слоя путем выбора
соответствующих подложек.
Экспериментально исследованы термические
флуктуации при переходе от пузырькового
к пленочному кипению воды на проволочном
нагревателе и флуктуации формы струи при
истечении перегретой жидкости из сосуда
высокого давления. Обнаружено, что при
кризисе теплоотдачи на проволочном
нагревателе и при интенсивном объемном
вскипании в струе перегретой жидкости
спектр мощности флуктуаций имеет
расходящуюся по закону 1/f
низкочастотную составляющую (фликкер-
шум). Данный эффект обусловлен
протеканием в системе неравновесных
фазовых переходов: кризиса теплоотдачи
при переходе от пузырькового к
пленочному кипению и кризиса потока при
вскипании струи перегретой жидкости.
Исследованы способы управления тепловыми
режимами при пространственном обтекании
затупленного тела сверхзвуковым потоком
с одновременным использованием вдува
газа с поверхности пористого затупления
и перетекания тепла в материале
оболочки. Решение задачи в сопряженной
остановке позволило учесть влияние
неизотермичности стенки оболочки на
характеристики тепло- и массообмена в
пограничном слое. Показана эффективность
использования теплопроводных материалов
для снижения максимальных температур в
зоне завесы.
В. И. Зинченко, А. Я. Кузин
"Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики при Томском государственном университете, 634050 Томск"
Путем решения трехмерных прямых и
обратных задач исследованы процессы
теплообмена при сверхзвуковом
пространственном обтекании затупленного
по сфере конуса с учетом перетекания
тепла по продольной и окружной
координатам. Показана перспективность
применения высокотеплопроводных
материалов для снижения максимальных
температур на наветренной стороне
обтекаемого тела.
Изучено разрушение в окрестности вершины
углового выреза, для описания которого
предлагается использовать критерий
разрушения типа Нейбера—Новожилова. В
предложенном критерии пределы осреднения
напряжений на оси выреза зависят от
наличия, размера и положения дефектов
исходного материала. В качестве
характерного линейного размера выбран
параметр кристаллической решетки
исходного материала. Для угловых вырезов
получены простые соотношения,
связывающие коэффициент интенсивности
напряжений при модифицированном
коэффициенте сингулярности, сам
коэффициент сингулярности и
теоретическую прочность на сдвиг
монокристалла материала с учетом
поврежденности материала в окрестности
вершины. В полученных соотношениях
возможен предельный переход по углу от
углового выреза к трещине. Показано, что
классический критический коэффициент
интенсивности напряжений, используемый
при оценке прочности тел с трещинами, не
является константой материала.
Приводится линеаризованная система
уравнений упругого деформирования тонких
пластин с произвольными граничными
условиями на лицевых поверхностях в
произвольной криволинейной системе
координат. Эти уравнения являются первым
приближением однопараметрической
последовательности уравнений двумерных
задач, полученных из исходной трехмерной
задачи путем аппроксимации неизвестных
функций в виде отрезков рядов по
полиномам Лежандра. Решена задача о
потере устойчивости бесконечно длинной
пластины при сжатии в одном направлении.
Проводится сравнение полученных
результатов с известными.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
