Главная – Журналы – Поиск по журналам

В рамках механики многофазных сред получена математическая модель динамики смеси газов, включая гелий и пары воды, в слое покоящегося композитного сорбента, созданного на основе микросфер и пористой матрицы поглотителя влаги из оксида алюминия. Приведен вывод закона сохранения импульса с учетом силы сопротивления слою, описываемой соотношениями фильтрации Форхгеймера, и закона сохранения энергии в рамках однотемпературной нетеплопроводной модели.

Выполнено численное моделирование возникающего при разрушении плотины течения воды над горизонтальным сухим дном. Модифицированы и верифицированы вычислительные технологии, включающие методы определения положения поверхности раздела и континуальную модель силы поверхностного натяжения, реализованные в коде PIFI, а также программный пакет OpenFOAM с решателем interFoam и различными версиями двухпараметрической (κ-ε)-модели с корректировками, выполненными с учетом поведения течений в областях с малыми числами Рейнольдса. Проведен анализ полученных в расчетах интегральных характеристик потока, возникающего при разрушении плотины, и выполнено их сравнение с данными измерений. Показано, что учет поверхностного натяжения и использование адекватной модели турбулентности приводят к торможению движения воды и, следовательно, к уменьшению скорости фронта волны, вследствие чего результаты проведенных вычислений и лабораторных экспериментов лучше согласуются.

Исследуется возможность использования генераторов микровихрей для повышения устойчивости полета и точности попадания в цель снаряда M549 путем перераспределения вихрей на его поверхности. Генератор микровихрей располагался перед обечайкой снаряда, а структура течения вблизи снаряда моделировалась с использованием метода отсоединенных вихрей. В результате численного моделирования установлено, что с помощью генератора микровихрей можно предотвратить сход вихрей с поверхности снаряда и тем самым устранить вибрацию, вызываемую аэродинамическими силами.

Исследованы азимутальные гироскопические волны во флотирующей жидкости, образующей центрифугированный слой на твердой стенке цилиндрической полости ротора. Найдено точное решение линеаризованной гидродинамической задачи с неклассическим граничным условием на свободной поверхности. Получено дисперсионное уравнение. Исследовано влияние инерционной поверхности жидкости на устойчивость квазитвердотельного вращения центрифугированного слоя.

На основе динамических характеристик автомобиля при запуске двигателя, уравнений теории теплопроводности и с учетом зависимости теплопроводности от условий запуска исследовано распределение температуры в сцеплении при различных стартовых условиях. Изучено влияние скорости вращения двигателя при его запуске, скорости изменения давления прижимных дисков, а также величины уклона дороги на температуру в сцеплении. Проведено сравнение результатов с результатами численного моделирования, полученными ранее с использованием метода конечных элементов.

Исследовано течение жидкости Эллиса в почечных канальцах. Степень поглощения жидкости стенкой зависит от градиента давления и проницаемости стенки. Система уравнений задачи существенно упрощена с использованием предположения, что радиус трубки значительно меньше ее длины. Задача решена численно при различных значениях параметров задачи. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с известными данными.

Численно решена задача о возникающей вследствие седиментации концентрационной конвекции в шаровой полости. Показано, что течение формируется вследствие неоднородности концентрации вблизи поверхности и имеет вид двух торов, конвекция приводит к ускорению разделения смеси.

Численно и экспериментально исследована задача об обтекании прямоугольного крыла в аэродинамической трубе в режиме трансзвукового бафтинга. Показано, что вместо течения, близкого к двумерному, реализуется трехмерное течение с грибовидной структурой предельных линий тока на поверхности крыла при наличии автоколебаний скачка уплотнения вдоль продольной координаты (бафтинг). Для управления бафтингом предложено использовать эжектор, с помощью которого осуществляются отсос пограничного слоя на верхней поверхности крыла и выдув струи в окрестности задней кромки. С помощью спектрального анализа результатов измерений пульсаций давления на верхней поверхности крыла показано, что предложенное устройство эффективно подавляет колебания пульсаций давления на частоте бафтинга.

Рассматриваются результаты расчета нестационарных полей давления и температуры в низкопроницаемом пласте с трещиной гидроразрыва с учетом термодинамических (Джоуля - Томсона и адиабатического) эффектов. Исследуется влияние параметров трещины (ширины и проницаемости) на характер изменения во времени температуры жидкости, поступающей в скважину. Показано, что за счет увеличения градиента давления в трещине по мере уменьшения ее ширины и проницаемости увеличивается влияние эффекта Джоуля - Томсона и как следствие с течением времени увеличивается температура поступающей жидкости; с увеличением ширины и проницаемости трещины начинает преобладать адиабатическое охлаждение, и вследствие этого температура поступающей жидкости уменьшается. Рассмотренные особенности температурного поля могут быть использованы при диагностике параметров трещины гидроразрыва.

Исследуется разрушение под действием внутреннего и внешнего давления замкнутого толстостенного цилиндрического сосуда. Получены выражения для величины давления, при которой происходит разрушение (разрушающее давление), и эквивалентной деформации на внутренней и внешней поверхностях сосуда. Исследовано влияние пластической анизотропии, деформационного упрочнения и внешнего давления на величину разрушающего давления. Установлено, что в случае замкнутого толстостенного цилиндрического сосуда разрушающее давление зависит от пластической анизотропии и внешнего давления. Соответствующая эквивалентная деформация зависит от пластической анизотропии, а именно от показателя степени в законе деформационного упрочнения материала, а также от отношения внутреннего радиуса сосуда к его внешнему радиусу.