Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приведено краткое описание измерительных средств, установки свободных колебаний с поперечной державкой, модели и условий испытаний. Изложена методика обработки экспериментальных данных. Получены квазистационарные и демпфирующие аэродинамические характеристики момента тангажа модели в диапазоне чисел Маха M = 1,75-6. Проведено сопоставление результатов исследований с расчетными данными, а также с полученными ранее экспериментальными данными с применением донной державки. Обнаружено, что при М = 3-6 возбуждаются регулярные незатухающие колебания модели.

Предлагается новый простой и наглядный метод оценки эффективности процесса сжатия в высокоскоростных воздухозаборниках, основанный на сравнении степени геометрического сжатия струи воздуха в рассматриваемом воздухозаборнике с максимально возможной степенью геометрического сжатия в изоэнтропическом воздухозаборнике. Показано, что более высокое значение степени геометрического сжатия в воздухозаборнике позволяет получить более высокие тяговые характеристики воздушно-реактивного двигателя при прочих равных условиях.

Численно исследуется влияние ледяных кристаллов в воздушном потоке на эволюцию барьерного льда на поверхности модели крыла для условий эксперимента в аэрохолодильной трубе. Результаты подтверждают, что отмеченное в эксперименте изменение массы отложений льда при введении кристаллов в поток связано с поглощением пленкой воды, образующейся на поверхности твердого тела, части массы кристаллов при низких скоростях потока и с расплескиванием пленки при бóльших скоростях. В первом случае масса барьерного льда увеличивается, во втором - уменьшается.

Из общего аналитического решения невязкой задачи взаимодействия возмущений на клине с наклонной ударной волной получены соотношения для коэффициентов преобразования возмущений в пульсации давления для случая длинноволновых возмущений внешнего потока. Выполнено численное моделирование взаимодействия длинноволновых возмущений с ударной волной на пластине под углом атаки 5°¸20° для вязкого режима течения. Вычислены значения отклонений коэффициентов преобразования, полученных в численном моделировании для вязкого случая, от невязкого аналитического решения в приближении длинных волн, получены корректирующие поправки на вязко-невязкое взаимодействие в аналитическом решении.

Установлено, что акустическое воздействие приводит к неравномерности радиального распространения скоростного потока в пристенной области импактной струи. Показано, что уровень среднеквадратичных пульсаций скорости в пристенной струе ниже, чем в струе выше по течению. Отмечен рост протяженности ламинарного участка в случае реализации микроструи. Обнаружено, что развитие синусоидальной неустойчивости приводит к повышению полноты сгорания пропан/бутановой смеси в импактной микроструе и уменьшению выброса сажи. Установлено, что в отсутствие акустического воздействия в спектре излучения пламени, включая пристеночную область ограничивающей стенки, преобладает желтый цвет, что свидетельствует о недостатке окислителя (воздуха) и наличии сажи в продуктах горения. Показано, что вторым фактором, влияющим на полноту сгорания при диффузионном горении в импактной струе, является диаметр сопла и расстояние от сопла до ограничивающей стенки.

Исследуется турбулентная круглая струя с переменной плотностью, обусловленной смешением воздуха с газами различной плотности: воздухом, гелием и углекислым газом. Число Рейнольдса фиксировано для всех случаев: Re = 5300. При помощи собственного ортогонального разложения и данных прямого численного моделирования проведен сравнительный анализ трех рассматриваемых газов и показано, что при уменьшении плотности окружающего газа уменьшается частота образования когерентных структур, а также уменьшается и количество POD-мод, необходимых для построения низкоразмерной модели течения.

В работе исследуется передача углового момента через границу раздела двух несмешиваемых жидкостей в замкнутом вихревом потоке, генерируемом в неподвижном цилиндрическом контейнере вращающимся диском, который является верхним торцом цилиндра. При вращении диска на верхнюю, менее плотную жидкость начинает действовать центробежная сила, которая приводит к возникновению центробежной циркуляции верхней жидкости. Так как закрученный поток верхней жидкости вдоль боковой стенки движется от вращающегося диска к границе раздела, он переносит угловой момент к границе раздела, тем самым закручивая нижнюю жидкость в результате воздействия вязкого трения. Возникает вынужденная циркуляция нижней жидкости. С помощью визуализации течения и измерения окружной компоненты скорости выявлены закономерности формирования вихревого течения более плотной жидкости, расположенной под границей раздела и не имеющей прямого контакта с твердым диском, генерирующем вихревое движение. Установлено, что развитие центробежной циркуляции нижней жидкости аналогично тому, как это происходит в моножидкости. Полученные результаты представляют интерес для дальнейшего развития вихревых аппаратов и реакторов, обеспечивающих сложное вихревое движение ингредиентов для интенсификации массопереноса, оптимизации работы действующих установок и для проектирования новых устройств.

Изучается влияние температуры торможения ускоряющего частицы газа и скорости перемещения сопла на коэффициент напыления при нанесении одиночных дорожек медного покрытия методом холодного газодинамического напыления. Проведенные эксперименты наглядно показывают, что скорость перемещения сопла существенно влияет на результаты измерений коэффициента напыления: чем она выше, тем меньше оказывается измеренное значение при прочих равных условиях. Такое поведение может быть объяснено тем, что первые удары частиц не приводят к их закреплению на поверхности и, соответственно, к росту покрытия. При этом известно, что прежде, чем покрытие начнет расти, необходимо, чтобы поверхность подложки подверглась достаточному количеству ударов частиц. Эта подготовительная стадия получила название активационной стадии или стадией задержки (индукции) напыления. В работе впервые показано, что удельная (на единицу площади) масса израсходованного порошка на этой активационной стадии зависит от температуры торможения ускоряющего частицы газа: чем выше температура, тем меньше удельная масса.

Исследуются процессы изменения свойств при теплообмене слоистого стеклометаллического композиционного материала (стеклометаллокомпозита), полученного методом индукционного нагрева и последующего отжига. Рассматриваемый объект из стеклометаллокомпозита имеет цилиндрическую форму (с наружным металлическим и внутренним стеклянным сплошными цилиндрами). Он используется в том числе и как модельный образец при экспериментальных исследованиях сильно сжатых хрупких горных пород. Сложность при моделировании теплообмена в данном образце обусловлена процессом стеклования, индукционным нагревом и учетом излучения на внешней поверхности металла. Структурные и механические релаксационные процессы в стекле рассчитываются по методу Тула-Нарайанасвами-Мойнихана-Мазурина, который основан на представлении о структурной температуре как дополнительном параметре, характеризующем состояние стекла, и принципе суперпозиции Больцмано-Вольтерры. В работе предлагается математическая модель и метод расчета температурных полей и тепло-физических свойств в композите в процессе его получения. Получены результаты численного решения для различных режимов и свойств стеклометаллокомпозита. Предложенная модель и метод могут быть полезными при расчетах параметров режима отжига при нанесении стеклянных покрытий и для вычисления эволюции свойств любых слоистых композиционных материалов, содержащих стеклующиеся слои.

На основе численного моделирования, проведенного с использованием двух различных вычислительных комплексов, исследовано влияние на размеры кратеров, формируемых в стальных преградах различной прочности, скорости компактных металлических ударников сферической и цилиндрической форм в диапазоне 2 ÷ 10 км/c. Для описания поведения материалов ударника и преграды использована модель сжимаемой упругопластической среды с постоянным пределом текучести. В качестве материала ударников рассмотрены медь, титан и тантал. При задании массы и скорости ударников обеспечивалась неизменность их кинетической энергии. Установлено, что зависимости глубины кратера от скорости ударников с постоянной кинетической энергией имеют точку максимума, а объем кратеров с увеличением скорости монотонно снижается.