Н.П. Киселев, И.Н. Кавун, А.А. Пивоваров
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия nkiselev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: недорасширенная струя, импактная струя, перфорированная преграда, режимы автоколебаний, пульсации давления
Страницы: 52-63
Выполнено исследование структуры течения и характеристик пульсаций давления, формирующихся при натекании сверхзвуковой недорасширенной струи на плоскую полубесконечную преграду, имеющую соосное со струей отверстие. Установлено, что в зависимости от диаметра отверстия и расстояния до преграды могут формироваться различные режимы взаимодействия. Обнаружено, что отверстие в преграде способствует существенной интенсификации пульсаций пристенного давления в диапазоне расстояний от среза сопла до преграды h/Da = 1÷4. При h/Da = 4÷15 режимы взаимодействия подобны режимам взаимодействия струи с непроницаемой преградой
Д.А. Сергеев1,2,3, Ю.И. Троицкая1,2, А.Н. Зотова1, О.С. Ермакова1, И.М. Краев1 1Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия daniil@ipfran.ru 2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия yuliya@ipfran.ru 3Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
Ключевые слова: газожидкостные потоки, фрагментация типа "парашют", гидродинамическая неустойчивость
Страницы: 64-73
Приведены результаты исследований процесса фрагментации типа "парашют", являющейся источником дисперсной фазы в различных природных и технических многофазных процессах, в которых планарная поверхность жидкости обдувается потоками газа. Выполнены эксперименты с использованием метода теневой визуализации и высокоскоростной съемки при искусственном инициировании данного процесса в контролируемых условиях. В результате компьютерной обработки изображений установлены размеры купола, толщина пленки, зарегистрированы образующиеся капли и определено их количество. На основе анализа полученных результатов сделан вывод, что разрыв пленки купола происходит под действием неустойчивости Рэлея - Тейлора. Получена зависимость среднего количества капель, образующихся при разрыве пленки купола "парашюта", от управляющего параметра - числа Вебера
Б.Р. Шарифуллин, С.В. Димов, С.Г. Скрипкин, И.В. Наумов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия sharifullinbulat@mail.ru
Ключевые слова: вихревое течение, центробежный реактор, пассивное управление потоком, интенсификация вихревого движения, снижение гидродинамического сопротивления
Страницы: 74-82
Экспериментально изучено влияние свободного вращения цилиндрического корпуса центробежного реактора на структуру вихревого течения жидкости. Движение рабочей среды создается вращением верхнего диска, тогда как корпус реактора может свободно вращаться вокруг своей оси под действием вязкого трения со стороны жидкости. При этом энергия потока, затрачиваемая на преодоление трения в неподвижном корпусе, переходит в кинетическую энергию вращения корпуса реактора. Установлено, что даже небольшое свободное вращение корпуса реактора приводит к существенной интенсификации вихревого движения. Предложенная конструкция реактора позволяет эффективно управлять вихревыми потоками без дополнительных затрат энергии на принудительное вращение боковых стенок с фиксированной скоростью. Полученные результаты могут быть использованы при разработке компактных центробежных реакторов для реализации биологических, химических и энергетических технологий
А.Г. Петров1, Ю.В. Федоров2 1Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва, Россия petrovipmech@gmail.com 2Институт механики и машиностроения - структурное подразделение Федерального исследовательского центра "Казанский научный центр РАН", Казань, Россия kopperfildd@yandex.ru
Ключевые слова: пузырек газа, вязкоупругая жидкость, вынужденные колебания, линейная резонансная частота, гомобаричность
Страницы: 83-91
Рассматриваются вынужденные нелинейные колебания газового пузырька в вязкоупругой жидкости, в случае когда частота колебаний внешнего давления жидкости совпадает с недемпфированной линейной резонансной частотой пузырька. Методом осреднения выведена формула для зависимости амплитуды колебаний пузырька газа от амплитуды внешнего давления, показателя адиабаты и вязкоупругих характеристик жидкости. Показано, что результаты расчетов по этой формуле хорошо согласуются с результатами численных расчетов
А.В. Бойко, В.И. Бородулин, А.В. Иванов, С.В. Кириловский, Д.А. Мищенко, Т.В. Поплавская, А.Д. Черепанов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия boiko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пограничный слой стреловидного крыла, положение ламинарно-турбулентного перехода, неустойчивость поперечного течения, восприимчивость, шероховатость поверхности
Страницы: 92-106
Выполнено совершенствование метода переменного N-фактора - одного из наиболее эффективных современных методов прогноза положения ламинарно-турбулентного перехода в пограничных слоях. Уточнение определения порогового значения N-фактора перехода на стреловидных крыльях проведено за счет учета диапазона поперечных масштабов шероховатостей передней кромки крыла, "опасных" с точки зрения неустойчивости поперечного течения и восприимчивости пограничного слоя. Предложенная модификация метода не требует дополнительного численного анализа, так как основана на использовании стандартных для этого метода расчетов по линейной теории устойчивости и эмпирических сведений об эффективности восприимчивости погранслоя к шероховатостям при порождении вихрей неустойчивости поперечного течения. Приведены полученные зависимости критических N-факторов перехода от безразмерной шероховатости передней кромки крыла, прокалиброванные с помощью экспериментальных данных авторов
А.И. Максимов, И.Н. Кавун
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия maksimov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: вихревая система, пограничный слой, скачок уплотнения, взаимодействие, двугранная модель, предельные линии тока, эксперимент, численное моделирование
Страницы: 107-115
Рассмотрено взаимодействие плоского косого скачка уплотнения с вихревой системой, возникающей при срыве потока на ребре двугранной модели с углом раскрытия 270°. Генератор скачка в виде тонкой пластины и модель расположены под одинаковым углом атаки 16°. Расширяющийся вниз по потоку срывной вихрь возникает за счет перепада давления между верхней и боковой гранями модели, а падающий от генератора скачок уплотнения вызывает обширный отрыв пограничного слоя на поверхности боковой грани. Сложное взаимодействие вызванного скачком отрывного течения со срывным приводит к формированию отошедшего от поверхности цилиндрического вихря
Исследуется влияние предварительного обжатия на изменение пористости насыщенных водой глинистых грунтов. Для анализа применяется численная модель одномерной фильтрации в пористой среде с переменной проницаемостью, зависящей от приложенной нагрузки. В качестве граничных условий задаются скорости фильтрации, а влияние нагрузки моделируется изменением коэффициента проницаемости. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными. Предложенное описание изменения пористости позволяет более точно прогнозировать поведение грунтов при фильтрации жидкости
В.Б. Неверова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия vicneverova@yandex.ru
Ключевые слова: свободная поверхность, динамический краевой угол, линия трехфазного контакта, неизотермическое течение
Страницы: 129-134
Проводится численное исследование задачи о симметричном заполнении капилляра вязкой несжимаемой жидкостью в неизотермическом случае. Для описания течения используется модель Павловского. В данной задаче возникает проблема динамического краевого угла, в случае если угол натекания отличен от 0 или π. Эта особенность вызвана несовместимостью условий на свободной границе и условий прилипания на твердой стенке в окрестности движущейся линии контакта трех фаз. Для замыкания постановки задачи используется замена условия прилипания на обобщенное условие Навье. Исследуется влияние динамического краевого угла на температуру вблизи линии трехфазного контакта для течений с малыми капиллярными числами
Рассмотрен способ управления плотностью теплового потока при кипении воды при моделировании работы двухфазной системы охлаждения силовой электроники. Проблема увеличения тепловой нагрузки и, как следствие, мощности силовых приборов заключается в невозможности отвести такие тепловые потоки от силового модуля. Наиболее эффективный способ отвода теплоты - кипение - ограничен наступлением кризиса. Предложен метод упрощенного отвода пара от поверхности теплообмена с использованием адиабатных вставок. Используемые вставки позволяют дробить паровые пузыри на более мелкие, что снижает вероятность "запаривания" поверхности, кроме того, на них реализуется режим скольжения жидкости вдоль необогреваемой стенки изотермической вставки в отсутствие влияния паровых пузырей. Основной метод исследования - градиентная теплометрия. Получена зависимость локальной плотности теплового потока от температуры моделируемого силового модуля для различных шагов оребрения при использовании адиабатных вставок. Доказана эффективность предлагаемого способа управления плотностью теплового потока
А.И. Федюшкин
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва, Россия fai@ipmnet.ru
Ключевые слова: естественная конвекция, численное моделирование, число Прандтля, структура течения, квазипериодическое течение, расслоение
Страницы: 149-163
Представлены результаты численного анализа процесса перехода от стационарного к колебательному режиму ламинарного течения гравитационной конвекции несжимаемой жидкости в замкнутой полости, подогреваемой сбоку, при различных числах Грасгофа и Прандтля. Показано влияние нелинейной зависимости конвективного течения от числа Прандтля на структуру течения и на его расслоение по температуре и концентрации
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
