Л. И. Мальцев, Л. Г. Гузевский, В. М. Кулик, А. Г. Малюга, Б. Г. Новиков, Б. Н. Семенов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Страницы: 319-337
Представлен краткий обзор основных результатов, полученных за последние 20 лет в Институте теплофизики СО РАН в исследовании методов снижения гидродинамического сопротивления, инициированных и поддержанных в 60-х годах М. А. Лаврентьевым. Изучаемые методы: создание искусственных каверн около обтекаемого тела, ввод газовых микропузырьков и полимерных высокомолекулярных добавок в пристенное течение, придание податливости обтекаемой границе. В связи с изменением картины турбулентного обтекания рассмотрено также изменение следности.
Экспериментально исследовано возникновение и развитие возмущений, порождаемых трехмерной вибрирующей поверхностью в пограничном слое Блазиуса. Опыты проводились в модельном эксперименте, т. е. в контролируемых условиях, где сохранение фазовой информации давало возможность получить обширные и достоверные данные об изучаемом объекте как качественного, так и количественного характера. Вибрации поверхности обеспечивались громкоговорителем, работающим в режиме вдува-отсоса. Детальные термоанемометрические измерения показали, что в случае, когда поверхность совершает колебания низкой частоты малой амплитуды, ниже по потоку вблизи стенки наблюдается пакет возмущений с характеристиками волн Толлмина — Шлихтинга. При увеличении эффективной амплитуды приблизительно в два раза "вдув" приводит к возникновению нового типа возмущений типа "пафф"-структур, имеющих другие характеристики развития в пограничном слое, чем волны Толлмина — Шлихтинга.
Приводятся результаты экспериментального исследования характеристик устойчивости автомодельного ламинарного пограничного слоя с неблагоприятным градиентом давления по отношению к трехмерным возмущениям и их сопоставление с расчетами по линейной теории устойчивости. Эксперименты выполнены в контролируемых условиях при помощи возбуждения в пограничном слое гармонических во времени и локализованных по размаху модели возмущений (волновых поездов). Используя процедуру разложения этих возмущений на нормальные (гармонические во времени и пространстве) моды Толлмина — Шлихтинга, получен полный набор характеристик устойчивости исследуемого течения по отношению к трехмерным волнам, наклоненным под различными углами к направлению потока, включая дисперсионные характеристики и собственные функции. Показано преимущественно хорошее количественное согласование характеристик трехмерной устойчивости с расчетами. Обсуждаются возможные причины некоторых небольших расхождений, наблюдаемых для инкрементов нарастания волн Толлмина — Шлихтинга, распространяющихся под большими углами к потоку.
А. Р. Аблаев, Г. Р. Грек, А. В. Довгаль, М. М. Катасонов, В. В. Козлов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск
Страницы: 365-373
Экспериментально смоделирован один из возможных сценариев перехода к турбулентности в области отрыва пограничного слоя, в котором разрушение ламинарного течения инициируется взаимодействием двух симметричных наклонных волн. Результаты работы позволяют включить данный сценарий в число вероятных путей перехода за точкой отрыва в подтверждение выводов, сделанных другими авторами на основании результатов прямого численного моделирования.
Представлены результаты работ по модернизации метода лазерного ножа для использования в сверхзвуковых аэродинамических трубах периодического действия. Разработаны система регистрации на основе телевизионной камеры и персонального компьютера и программное обеспечение, дающие возможность изменять параметры регистрирующей системы в процессе эксперимента, что позволяет получать изображения с наилучшим качеством, снизить затраты на эксперимент и повысить его информативность. Приводятся результаты визуализации течения на подветренной стороне треугольного крыла.
Д. С. Михатулин, Ю. В. Полежаев, Д. Л. Ревизников*
"Объединенный институт высоких температур РАН, Москва *Московский авиационный институт (Технический университет)"
Страницы: 381-388
Специальное профилирование сопел Лаваля с целью получения максимальной скорости разгона частиц на срезе при заданной длине сопла или, наоборот, — минимальной длины сопла при заданной скорости частиц на срезе проведено с учетом влияния коэффициента сопротивления частиц, их размера и молекулярной массы несущего газа на результаты оптимизации. Установлено, что распределение скорости частиц вдоль сопла слабо зависит от переменности CD, тогда как профиль сопла при этом изменяется.
Рассмотрены вопросы теплообмена сверхзвуковых струй прямоугольного сечения с плоской преградой. Экспериментально получены распределения температуры торможения в пристенной струе. Описана методика измерения коэффициента теплообмена и получены его распределения в пристенной струе при различных расстояниях от среза сопла до преграды. С использованием экспериментальных данных по температуре торможения и коэффициенту теплообмена в стационарном случае рассчитана температура преграды.
Представлена модель для расчета движения и осаждения высокоинерционных сталкивающихся частиц в турбулентных потоках. В качестве приложения развитой модели рассматривается осаждение частиц из турбулентного потока в вертикальной круглой трубе. Модель предсказывает увеличение скорости осаждения при упругих столкновениях частиц друг с другом и, напротив, снижение скорости осаждения при неупругих столкновениях. Установлено, что главной причиной уменьшения коэффициента осаждения при больших расходах жидкости является рост размера капель вследствие коагуляции, а также эффект пересечения траекторий движения частиц; влияние снижения уровня турбулентности дисперсной фазы из-за неупругих столкновений является не столь существенным.
Предложен метод решения стационарной задачи теплообмена излучением и теплопроводностью в многослойной полупрозрачной системе с учетом селективности оптических характеристик. Проведен численный анализ радиационно-кондуктивного теплообмена для системы, моделирующей окно с тройным остеклением.
Разработан метод непосредственного определения парциальной энтальпии растворения твердой соли в насыщенных растворах по результатам измерений теплоемкости двухфазной системы (твердая соль + раствор). Впервые получены экспериментальные данные о последней теплоте растворения дигидрата LiBr в водных растворах LiBr в температурном интервале 278—313,85 K, которые с погрешностью ± 100 Дж/моль аппроксимированы уравнением solHs(LiBr 2H2O) = 17900 + 56,3(T - 298,15), Дж/моль. Для стандартной парциальной мольной энтальпии растворения LiBr 2H2O в воде при 298,15 K получено: solH'(LiBr 2H2O) = - (5830 ± 350) Дж/моль.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
