Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследовано распределение сдвиговых
напряжений вследствие формоизменения

В квазиакустическом приближении получены
выражения для скоростипластической
ударной волны и фазовой скорости
продольных волн в упругопластической
среде с упрочнением. Построено
аналитическое решение задачи о затухании
ударного импульса. Особенность затухания
амплитуды пластической ударной волны
состоит в том, что она достигает
амплитуды упругого предвестника за
конечное время, в то время как в
гидродинамике амплитуда
квазиакустического ударного импульса
стремится к нулю асимптотически.

Исследуются различные сценарии
распространения дугового разряда в
токопроводе питания сверхпроводящих
обмоток тороидального поля токамака
ITER. Получены оценки скорости
распространения разряда вдоль
токопровода с изолированной жилой и
условия ее перерезания электрической
дугой постоянного тока с характерными
значениями 10–80 кА. Рассматриваются
режимы вакуумной дуги, дуги нормального
и повышенного давления. Для анализа
использованы уравнения стационарного
тепло- и массообмена в сочетании с
моделью испарения поверхности Кнудсена
— Ленгмюра.

Получены временные зависимости откольной
прочности и критической удельной энергии
разрушения ряда металлов при тепловом
ударе, инициированном рентгеновским
излучением ядерного взрыва. В условиях
воздействия теплового удара
долговечность металлов экспоненциально
уменьшается с ростом амплитуды
разрушающих напряжений. Критическая
удельная энергия разрушения металлов при
тепловом ударе возрастает с увеличением
времени действия растягивающих
напряжений. Показана необходимость учета
геометрического фактора, что может
привести к снижению порога разрушения и
увеличению степени разрушения объекта,
подвергшегося тепловому удару. Это
происходит за счет кумуляции напряжений,
возникновения кумулятивных выбросов
материала, потери устойчивости при
воздействии мощных потоков энергии на
конусы, конические оболочки, диски и
стержни.

С использованием термомеханического
подхода получены квазилинейные
соотношения обратимого конечного
деформирования анизотропных материалов.
Свободная энергия представлена функцией
температуры и совместных инвариантов
логарифмической меры деформаций и
базисных тензоров. Учитываются
нелинейные термомеханические эффекты, в
том числе различное поведение материалов
при растяжении-сжатии и зависимость
тензора упругости от температуры.

Рассмотрена задача определения
термомеханических характеристик среды,
являющихся функциями пространственных
переменных и температуры, по значениям
характеристик термоупругих процессов,
измеренным на границе полупространства.
Предложен подход к решению задачи,
основанный на применении метода
возмущений.

Экспериментально и численно исследовано развитие турбулентного диффузионного пламени в помещении с вертикальным проемом. Рассмотрен выброс пламени через проем, наблюдавшийся в условиях ограниченной естественно-конвективной вентиляции. Измерения проведены в лабораторном боксе, предназначенном для имитации пожара в помещении. Определен критический (минимальный) расход горючего, вызывающий выброс пламени, а также время задержки между зажиганием горючего и выбросом пламени с последующим установлением режима внешнего горения. Предложены безразмерные переменные для обработки экспериментальных данных. Для разных размеров проема, расположения горелки и размеров бокса получена обобщающая эмпирическая зависимость безразмерного времени выброса от безразмерного расхода горючего. Полученное значение безразмерного критического расхода горючего согласуется с ранее опубликованными результатами измерений, выполненных для газообразных и конденсированных горючих. Идентифицированы и проанализированы нестационарные стадии развития пламени до выброса и сценарии выброса пламени через проем. Разработана трехмерная численная модель для расчета турбулентного диффузионного горения в помещении с проемом, учитывающая сопряженный радиационно-конвективный теплообмен на твердых поверхностях и теплопроводность материала стен и перекрытий. Наблюдавшиеся в экспериментах стадии развития пламени, его выброс через проем и установление внешнего горения воспроизведены в численных расчетах. Расчетные значения времени выброса пламени удовлетворительно согласуются с результатами измерений и с предложенным эмпирическим соотношением.

На основе анализа последних экспериментальных данных с использованием детальной кинетической модели рассмотрено влияние кинетических особенностей ультрабогатых метановоздушных смесей (по сравнению с ультрабедными) на основные характеристики сверхадиабатических волн фильтрационного горения газов. Показано, что ультрабогатым смесям свойственны существенно более низкие концентрации радикалов O, OH и H, что является результатом эффективного ингибирования атомарного водорода, участвующего в реакции разветвления цепей H + O₂ = OH + O, метаном в реакции H+CH₄ = CH₃+H₂. Поэтому для богатых составов характерно увеличение зоны предварительного подогрева и заметное уширение области тепловыделения. Снижение генерации основных радикалов в ультрабогатых смесях приводит к росту максимальной температуры каркаса на ≈ 300 ÷ 350 К и к существенному увеличению скорости распространения фронта волны по сравнению с ультрабедными составами.

Исследовано качество высокоэнтальпийного потока воздуха применительно к моделированию натурных параметров потока при изучении сверхзвукового горения. Показано, что используемый в экспериментах плазмотрон с газовихревой стабилизацией дуги способен в широком диапазоне давлений и температур обеспечивать уровень удельной эрозии электродов 10^-7 ÷ 10^-9 кг/Кл и концентрацию окиси азота менее 0,06%, что практически не влияет на структуру течения и основные характеристики процесса воспламенения и горения.

Исследуется устойчивость спонтанной вихревой структуры, образующейся при горении газа, вдуваемого через круглое отверстие в плоской горизонтальной пластине на ее нижнюю поверхность. Экспериментально и численно изучены нестационарные поля скорости, ротора скорости, температуры и давления в вихревой структуре. Установлено, что в диапазоне чисел Рейнольдса Re ≈ 10 ÷ 75 и Рэлея Ra ≈ 10³ ÷ 10⁴ вихревая структура устойчива к одиночным возмущениям скорости, а при наложении акустических колебаний с частотой 100 ÷ 150 Гц она перестраивается. Мелкие ячейки, размеры которых сравнимы с толщиной фронта пламени, разрушаются, а скорость вихревого движения газа в крупных ячейках изменяется с частотой вынуждающих колебаний. Амплитуда колебаний линейной скорости частиц газа в вихре больше амплитуды колебаний скорости газа в сопле горелки. Предполагается, что рост амплитуды колебаний скорости газа в вихре связан с ускорением продуктов горения в поле сил тяжести и их тепловым расширением. Обнаружено запаздывание колебаний скорости газа в вихревой структуре на четверть периода относительно колебаний расхода газа.