Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Теплофизика и аэромеханика

2017 год, номер 6

1.
ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИ РАБОТЕ СВЕРХЗВУКОВЫХ ВОЗДУХОЗАБОРНИКОВ В НЕРАСЧЕТНЫХ УСЛОВИЯХ (ОБЗОР)

В.И. Звегинцев
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
zvegin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковое течение, воздухозаборник, воздушно-реактивный двигатель, торможение потока, ударные волны, запуск/незапуск, противодавление
Страницы: 829-858

Аннотация >>
Анализируются современные представления о работе сверхзвуковых воздухозаборных устройств высокоскоростных воздушно-реактивных двигателей. Показано, что при нерасчетных режимах работы воздухозаборника течение в канале двигателя становится весьма сложным. Последнее приводит к непредсказуемым последствиям и, в частности, к незапуску воздухозаборника. Выражение «незапуск воздухозаборника» в настоящей статье рассматривается как синоним отсутствия теоретического понимания и предсказания происходящих газодинамических явлений. Предлагаются подходы к обеспечению авторегулирования системы «воздухозаборник-камера сгорания» для ПВРД. Указаны направления дальнейших исследований по обеспечению устойчивой работы воздухозаборных устройств в широком диапазоне полетных условий.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Разработка совместного метода НС-ПСМ для моделирования действия струй космических двигателей

Ч. Ян1,2, Ч. Тан3, Г. Цай1, Б. Хэ1
1Школа астронавтики, Пекин, КНР
hbj@buaa.edu.cn
2Китайская академия космических технологий, Пекин, КНР
3Китайский институт космической техники, Пекин, КНР
Ключевые слова: совместный НС-ПСМ-метод, континуально-разреженное переходное течение, воздействие струи в вакууме, космические двигатели
Страницы: 859-872

Аннотация >>
Рассматривается сопряженный НС-ПСМ метод, совмещающий решение уравнений Навье-Стокса (НС) с методом прямого статистического моделирования (ПСМ) и позволяющий осуществлять адаптацию поверхности раздела и стыковку в обоих направлениях для моделирования эффектов, возникающих при падении струи космических двигателей на препятствия. Поверхность раздела между сплошной средой и разреженным газом определяется путем комбинирования параметров нарушения гипотезы сплошности среды KnGL и P tne. Применяется основанная на текущим состоянии системы схема стыковки для передачи информации между решателями для сплошной и разреженной сред. Для реализации сопряженного метода исследуется метод взаимно перекрывающихся сеток для комбинирования НС-программы, использующей структурированную сетку, и программы ПСМ, использующую декартову сетку. Задача об истечении струи из конического сопла, падающей на коническую поверхность, моделируется с использованием сопряженного метода. Результат моделирования подтверждается экспериментальными данными, что доказывает справедливость предложенного метода. С помощью НС-ПСМ метода для демонстрации его возможностей рассчитано струйное течение, возникающее при подъеме лунного модуля с поверхности Луны. Смоделировано все поле течения от камеры сгорания до вакуумной среды, и обнаружено, что особое внимание следует уделять аэродинамической силе струи на ранней стадии процесса запуска.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Исследование структуры потока в модели четырехвихревой топки

И.С. Ануфриев, О.В. Шарыпов, А.А. Дектерев, Е.Ю. Шадрин, А.П. Папулов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
anufriev@itp.nsc.ru
Ключевые слова: четырехвихревая топка, лабораторное моделирование, структура потока, цифровая трассерная визуализация
Страницы: 873-879

Аннотация >>
Исследуется структура потока в четырехвихревой топке пылеугольного котла. Представлены результаты экспериментального исследования внутренней аэродинамики, выполненного на лабораторной изотермической модели топочного устройства. С помощью метода цифровой трассерной визуализации получены распределения скорости потока в ряде сечений, проанализирована пространственная структура течения, состоящая из четырех устойчивых сопряженных замкнутых вихрей с вертикальными осями вращения потока.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Численное исследование влияния степени загромождения потока на аэродинамические коэффициенты моделей в аэродинамических трубах малых скоростей

В.Т. Буй, В.Т. Калугин, В.И. Лапыгин, А.И. Хлупнов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
vantien06@gmail.com
Ключевые слова: аэродинамическая труба, коэффициент загромождения потока, аэродинамические коэффициенты
Страницы: 881-890

Аннотация >>
С использованием пакета ANSYS Fluent и модуля построения расчетных сеток ANSYS ICEM CFD проведены расчеты обтекания профиля крыла, бесконечного цилиндра, затупленных пространственных тел в открытой и в закрытой рабочей части дозвуковых аэродинамических труб малых скоростей. Примененная математическая модель течения включала уравнения Рейнольдса и SST-модель турбулентности. Установлено, что отношения значений аэродинамических коэффициентов в рабочей части и в свободном (безграничном) потоке могут быть аппроксимированы кусочно-линейной функцией от параметра загромождения, значение которой слабо зависит от угла атаки. Результаты расчетов и анализа опубликованных экспериментальных исследований находятся в хорошем соответствии. Рассмотрено влияние удлинения закрытой рабочей части на подъемную силу профиля крыла.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Автомодельное вырождение безымпульсного закрученного турбулентного следа

А.Г. Деменков1,2, Г.Г. Черных3,4,5
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
demenkov@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск
3Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
chernykh@ict.nsc.ru
4Новосибирский государственный университет, Новосибирск
5Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск
Ключевые слова: закрученный безымпульсный турбулентный след, математическое моделирование, автомодельное вырождение
Страницы: 891-896

Аннотация >>
Выполнено численное моделирование вырождения безымпульсного закрученного турбулентного следа за телом вращения. Показано, что начиная с расстояний порядка 1000 диаметров от тела течение выходит на автомодельный режим. На основе результатов численного анализа течения построены упрощенные математические модели дальнего следа.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Вязкое течение в следе за круговым цилиндром вблизи стенки при умеренных числах Рейнольдса

Д.И. Охотников1, М.В.М. Молочников2,3, А.Б. Мазо1, А.В. Малюков2, А.Е. Гольцман2, И.И. Саушин2
1Казанский федеральный университет, Казань
2Казанский научный центр РАН, Казань
vmolochnikov@mail.ru
3Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева, Казань
Ключевые слова: круговой цилиндр, канал, визуализация, SIV-измерения, отрывная область, сдвиговой слой, потеря устойчивости, переход к турбулентности, профили скорости, среднеквадратичные пульсации скорости
Страницы: 897-907

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований поперечного обтекания кругового цилиндра, установленного вблизи стенки в канале прямоугольного поперечного сечения. Эксперименты проводились в диапазоне чисел Рейнольдса, соответствующих переходу к турбулентности в следе за цилиндром. Выполнены визуализация течения и SIV-измерения мгновенных полей скорости. Приведен анализ эволюции структуры течения за цилиндром и процесса формирования регулярных вихревых структур. Показано, что спиралевидное движение жидкости от боковых стенок канала к его плоскости симметрии, характерное для обтекания расположенного на стенке канала поперечного выступа, в случае обтекания цилиндра отсутствует. Процесс ламинарно-турбулентного перехода в следе за цилиндром обусловлен потерей устойчивости сдвигового слоя.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Об устойчивости течения термовязкой жидкости в канале

Ю.М. Куликов1, Э.Е. Сон2
1Объединенный институт высоких температур РАН, Москва
kulikov-yurii@yandex.ru
2Объединенный институт высоких температур РАН, son.eduard@gmail.com
Ключевые слова: термовязкость, точка перегиба, вовлечение, смешение, когерентные структуры, энстрофия, филаментация
Страницы: 909-928

Аннотация >>
Представлены основные результаты исследования крупномасштабного вовлечения слоев термовязкой жидкости с различной температурой и их последующего перемешивания, наблюдаемого в плоскопараллельном течении, профиль скорости которого имеет точку перегиба. Показано, что процесс развития неустойчивости в канале происходит наиболее интенсивно в окрестности точки перегиба, причем он напрямую не связан с генерацией завихренности в пристеночной области. Рассматриваемое течение, оказывающееся неустойчивым относительно гармонических возмущений конечной амплитуды, имеет ряд резонансных частот, вызывающих наиболее активное вовлечение. Также проведен анализ температурных полей на основе осредненной толщины вовлечения и смещения среднего положения изолинии температуры. Обсуждаются спектральные характеристики полей энстрофии, завихренности, кинетической энергии с точки зрения асимптотики наблюдаемых каскадов и существования когерентных структур. С помощью критерия Окубо-Вейса выделены четыре области течения, в которых возможна активная филаментация турбулентной пелены или длительное существование вихревых структур.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Разработка и исследование сильнонеравновесной модели теплообмена в жидкости с учетом пространственно-временной нелокальности и диссипации энергии

В.А. Кудинов, А.В. Еремин, И.В. Кудинов
Самарский государственный технический университет, Самара
totig@yandex.ru
Ключевые слова: локально-неравновесное уравнение энергии, пространственно-временна́я нелокальность, коэффициенты релаксации, ламинарное течение в плоском канале, диссипация энергии
Страницы: 929-935

Аннотация >>
Путем релаксации теплового потока и градиента температуры в формуле закона Фурье для теплового потока при использовании уравнения теплового баланса получено дифференциальное уравнение теплообмена с учетом диссипации энергии и пространственно-временнóй нелокальности. Исследование численного решения задачи теплообмена при ламинарном течении жидкости в плоском канале показало невозможность мгновенного принятия граничного условия первого рода - процесс его установления при малых значениях коэффициентов релаксации занимает некоторый конечный отрезок времени, продолжительность которого определяется теплофизическими и релаксационными свойствами жидкости. При больших значениях коэффициентов релаксации принятие граничного условия первого рода возможно лишь при Fo -> oo. Учет теплоты трения приводит к изменению температурных профилей, связанному с возникновением участков повышенных температур в зоне максимальных градиентов скорости. С увеличением коэффициентов релаксации происходит сглаживание профилей температур, и при некоторых больших их значениях охлаждение жидкости происходит при безградиентном по поперечной пространственной переменной изменении температуры и, следовательно, температура оказывается зависящей лишь от времени и от продольной координаты.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Точное решение для теплового анализа цилиндрического объекта с использованием гиперболической модели теплопроводности

С. Саедодин, М.С.М. Барфоруш
Университет Семнана, Семнан, Иран
ms.motaghedi@yahoo.com
Ключевые слова: закон Фурье, время релаксации, теплопроводность, аналитическое решение, разделение переменных
Страницы: 937-948

Аннотация >>
Решается гиперболическое уравнение теплопроводности для цилиндра с заданным тепловым потоком в качестве граничного условия. Уравнение решается аналитически и с использованием метода разделения переменных. В результате расчета получены температурные профили, которые позволяют сделать вывод о волновом характере этого вида теплопроводности. Установлено, что по мере увеличения числа Вернотта температура может достигать более высоких значений. Кроме того, из полученных профилей видно, что температура в разных точках объекта может становиться даже ниже своего начального значения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Моделирование перехода горения в детонацию в цилиндрических пузырях с негладкой границей

В.С. Тесленко, А.П. Дрожжин, Р.Н. Медведев
Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск
teslenko@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: механизмы горения, переходные процессы, волны сжатия, режимы горения, дефлаг-рация, детонация
Страницы: 949-954

Аннотация >>
Проведено экспериментальное моделирование сжигания стехиометрической пропан-кислородной смеси для квазицилиндрических пузырей с негладкой границей с помощью поливинилхлоридных трубок с препятствиями из множественных и одиночных капель воды и шариков из полистирола и стали. Показано, что переход горения в детонацию происходит как перед препятствием, так и за ним, независимо от материала препятствия.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Теплопроводность жидкого рубидия в интервале 312-873 K

А.Ш. Агажанов, Р.Н. Абдуллаев, Д.А. Самошкин, С.В. Станкус
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
scousekz@gmail.com
Ключевые слова: рубидий, теплопроводность, температуропроводность, расплав, метод лазерной вспышки, число Лоренца
Страницы: 955-960

Аннотация >>
Методом лазерной вспышки измерены коэффициенты теплопроводности λ и температуропроводности a жидкого рубидия в интервале температур от точки плавления до 873 K. Погрешность измерений составила 4-6 %. Проведено сравнение данных настоящей работы с результатами других авторов. Получены аппроксимационные уравнения и таблица справочных значений для температурной зависимости l и a . Рассчитана зависимость числа Лоренца от температуры.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Термодинамическая эффективность использования детандер-генераторных агрегатов на станциях технологического уменьшения давления транспортируемого природного газа

А.В. Клименко, В.С. Агабабов, П.Н. Борисова, С.Н. Петин
Московский энергетический институт, Москва
agababovvs@yandex.ru
Ключевые слова: понижение давления транспортируемого газа, дросселирование, детандер-генераторные агрегаты, термодинамическая эффективность
Страницы: 961-968

Аннотация >>
Проводится сравнение термодинамической эффективности дросселирующих устройств и детандер-генераторных агрегатов, применяемых для технологического понижения давления транспортируемого газа на газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах системы газоснабжения. Рассматриваются различные схемные решения детандер-генераторных агрегатов, позволяющие генерировать либо только электроэнергию, либо электроэнергию и холод. В качестве критерия оценки термодинамической эффективности принимается эксергетический КПД. Показано, что замена дросселирующего устройства на детандер-генераторный агрегат при принятых для расчета условиях приводит к увеличению эксергетического КПД станции технологического понижения давления транспортируемого газа при всех рассмотренных схемах включения данного агрегата: без подогрева газа в детандер-генераторном агрегате, с подогревом газа после детандера, перед детандером, а также до и после детандера.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Использование вейвлет преобразования для корреляционного анализа пульсаций в пограничном слое

П.А. Поливанов, Ю.В. Громыко, Д.А. Бунтин, А.А. Маслов, А.А. Сидоренко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
polivanov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: гиперзвуковой пограничный слой, ламинарно-турбулентный переход, шероховатость, кросс-корреляция, вейвлет анализ
Страницы: 969-972

Аннотация >>
Экспериментальные исследования при гиперзвуковых числах Маха, как правило, проводятся в трубах кратковременного действия. В этих установках данные о пульсациях в пограничном слое измеряются в основном поверхностными датчиками давления. Существует множество факторов, влияющих на уровень пульсаций на стенке модели, поэтому для анализа развития волновых пакетов в пограничном слое часто применяется кросс-корреляционный анализ. Однако использование стандартного корреляционного метода обработки данных часто не позволяет наблюдать за эволюцией волновых пакетов. В настоящей работе предложен новый метод получения кросс-корреляционных данных на базе вейвлет преобразования.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Автоколебания в сверхзвуковом пограничном слое

Н.М. Терехова
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
terekh@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пограничные слои сжимаемого газа, гидродинамическая устойчивость, слабонелинейная теория
Страницы: 973-976

Аннотация >>
В рамках слабонелинейной теории устойчивости второго порядка по нелинейности исследуется порождение периодических колебаний в сверхзвуковом пограничном слое при умеренном и высоком числах Маха (М = 2 и 5,35). Модель включает эффекты самовоздействия, такие как генерация стационарных вторичных гармоник и возмущений двойных частот. Показано, что для двумерных вихревых возмущений при увеличении числа Маха меняется характер возбуждения с мягкого на жесткое, что приводит к уменьшению критического числа Рейнольдса Rec. Для трехмерных возмущений небольших азимутальных волновых чисел устанавливается закритический автоколебательный режим. Сложный режим реализуется для двумерных акустических колебаний при М = 5,35 с жестким возбуждением в области Rec.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
Исследование динамики разрыва тонких слоев жидкости в условиях точечного нагрева и образования капельного кластера

Ю.В. Люлин1,2, С.Е. Спесивцев1,2, И.В. Марчук1,2, О.А. Кабов1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
lyulin@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: локальный нагрев, горизонтальный слой, сухие пятна, испарение, термокапиллярный эффект, фазовые переходы
Страницы: 977-980

Аннотация >>
Экспериментально исследована динамика разрыва горизонтальных слоев различных жидкостей (этанол, вода) толщиной 300 мкм в условиях точечного нагрева со стороны подложки. Определены основные стадии процесса разрыва слоев жидкости и измерено время формирования сухого пятна, составившее 7,85 с для этанола при тепловом потоке 12,6 Вт/см2 и 0,13 с ¾ для воды при тепловом потоке 117 Вт/см2. Обнаружено, что для обеих рабочих жидкостей перед разрывом слоя жидкости возникает остаточный слой в области точечного нагрева. Показано, что наряду с термокапиллярным эффектом испарение является одним из основных факторов, влияющих на динамику разрыва слоя жидкости и формирование сухого пятна.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


16.
Температурное поле пленок диэлектриков в поле непрерывного пучка ионов

Т.Х. Салихов, А.А. Абдурахмонов
НИИ Таджикского национального университета, Душанбе, Таджикистан
tsalikhov@mail.ru
Ключевые слова: температурное поле, радиационная физика, диэлектрики
Страницы: 981-984

Аннотация >>
В работе теоретически исследованы особенности формирования стационарного температурного поля диэлектриков при облучении непрерывным пучком ионов в воздухе с учетом температурной зависимости теплофизических величин. Найдены аналитические выражения для температурного поля. Получена система взаимосвязанных нелинейных алгебраических уравнений для установившейся температуры облучаемой и тыловой поверхностей образца, а также на границе зоны поглощения ионов (остальная часть образца), численным решением которой установлена нелинейная зависимость этих величин от параметров падающего потока.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


17.
Установление температуры в дисперсных потоках бескаркасных систем теплоотвода в космосе

А.А. Сафронов1, Н.И. Филатов1, А.А. Коротеев2, Н.В. Бондарева2
1Исследовательский центр им. М.В. Келдыша, Москва
2Московский авиационный институт, Москва
chkt4@yandex.ru
Ключевые слова: капельный холодильник-излучатель, диспергированная пелена, профиль температуры, излучательная способность
Страницы: 985-988

Аннотация >>
Проведено исследование установления профиля температуры при радиационном остывании диспергированной пелены капельных холодильников-излучателей. Показано, что процесс установления происходит немонотонно. Выполнен анализ влияния закономерностей исследуемого процесса на характеристики излучательных систем.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


18.
К 75-летию Артёма Артёмовича Халатова

Редколлегия
Сибирское отделение РАН, Новосибирск
tanda@itp.nsc.ru
Страницы: 989-990

Аннотация >>
14 декабря 2017 г. исполняется 75 лет известному украинскому ученому в области теплофизики и теплоэнергетики, действительному члену Национальной академии наук Украины, доктору технических наук, профессору Артёму Артёмовичу Халатову.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину