|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2008 номер 3
Array
(
[SESS_AUTH] => Array
(
[POLICY] => Array
(
[SESSION_TIMEOUT] => 24
[SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
[MAX_STORE_NUM] => 10
[STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
[STORE_TIMEOUT] => 525600
[CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
)
)
[SESS_IP] => 3.144.8.79
[SESS_TIME] => 1732179270
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 1750a0da4d8dbbaa8dc6a7008b134478
[UNIQUE_KEY] => fb65c0c1f23c77ba84f5a2bd8c0c67a3
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2008 год, номер 3
|
В. Н. Усков, П. С. Мостовых
Балтийский государственный технический университет “Военмех”,
190005 Санкт-Петербург; mostovyh@mail.ru
Ключевые слова: тройная конфигурация, ударная волна, конфигурация фон Неймана
Страницы: 3-10
Аннотация >>
Рассматриваются тройные конфигурации ударных волн в сверхзвуковых потоках невязкого совершенного газа. Определены основные параметры тройных конфигураций и проанализированы условия существования решений.
|
|
А. М. Липанов, С. А. Карсканов
Институт прикладной механики УрО РАН, 426067 Ижевск;
ipm@udman.ru, ser@udman.ru
Ключевые слова: уравнения гидродинамики, число Рейнольдса, число Маха, число Прандтля, область интегрирования, отрывная зона
Страницы: 11-19
Аннотация >>
Анализируются результаты параметрического исследования стационарных несимметричных потоков. Методом установления решаются трехмерные нестационарные уравнения гидромеханики для сжимаемой среды. Рассматривается диапазон значений характерного числа Рейнольдса Re=60÷350. Показано, что при Re=90 симметричный поток становится асимметричным. Для воздуха это значение можно считать пороговым. В рассмотренных примерах вследствие асимметричности струи в окрестности левой границы области интегрирования верхняя отрывная зона оказывается меньше нижней. Определена зависимость размеров отрывных зон от числа Рейнольдса.
|
|
В. А. Ильин, Б. Л. Смородин
Пермский государственный университет, 614990 Пермь;
ilin1@psu.ru, smorodin@psu.ru
Ключевые слова: электроконвекция, слабопроводящая жидкость, электрокондуктивная неустойчивость, нелинейные режимы
Страницы: 20-27
Аннотация >>
Изучена конечно-амплитудная эволюция электроконвективных структур слабопроводящей жидкости, в которой действует электрокондуктивный механизм зарядообразования. Жидкость находится в постоянном электрическом поле горизонтально расположенного конденсатора и подогревается снизу, время релаксации заряда значительно меньшехарактерного гидродинамического времени. Рассмотрено взаимодействие электрокондуктивной и термогравитационной конвекций. Для исследования эволюции надкритических структур используется прямоечисленное моделирование, основанное на методе конечных разностей. Выполнен анализ бифуркаций, приводящих к образованию стационарных и волновых течений жидкости. Определены и изучены нелинейные режимы стационарной конвекции и бегущих волн, имеющих различный пространственно-временной характер.
|
|
Ю. Н. Ворошилова, М. А. Рыдалевская
Санкт-Петербургский государственный университет, 198504 Санкт-Петербург;
rydalevska@rambler.ru
Ключевые слова: скорость звука, ангармонические осцилляторы, колебательная релаксация, заселенности колебательных уровней
Страницы: 28-34
Аннотация >>
Ha основе методов кинетической теории газов выведена формула для скорости звука, справедливая не только для баротропных газов. Полученная формула конкретизирована для различных стадий релаксации высокотемпературного двухатомного газа в приближении модели ангармонических осцилляторов. Установлена зависимость между заселенностями колебательных уровней молекул и скоростью звука.
|
|
C. П. Баутин
Уральский государственный университет путей сообщения, 620034 Екатеринбург;
SBautin@math.usart.ru
Ключевые слова: многокомпонентная среда, звуковая характеристика, скорость звука
Страницы: 35-44
Аннотация >>
Рассматривается модель Куропатенко многокомпонентной среды, в которой число искомых функций совпадает с числом уравнений. Определены значения скоростей звука в покоящейся многокомпонентной среде. Получена формула многочлена степени N, положительные корни которого задают квадраты скоростей звука в среде с N компонентами. В случае NN=2 значения двух скоростей звука определены в явном виде. Показано, что найденное таким образом максимальное значение скорости звука в двухкомпонентной среде азота и кислорода с объемными концентрациями, соответствующими воздуху, отличается (в относительных величинах) от скорости звука в воздухе менее чем на 0,3%. Численными расчетами установлено наличие трех скоростей звука в трехкомпонентной среде. Доказано, что если скорость звука во всех N компонентах одна и та же, то максимальная скорость звука в такой среде равна этой скорости и в среде имеется еще только одна, причем меньшая скорость звука.
|
|
А. В. Проскурин, А. М. Сагалаков
Алтайский государственный университет, 656049 Барнаул; runme5@ngs.ru
Ключевые слова: гидродинамическая устойчивость, электропроводящая вязкая жидкость, метод дифференциальной прогонки
Страницы: 45-53
Аннотация >>
Исследуется устойчивость к малым возмущениям плоского течения электропроводящей жидкости при больших числах Рейнольдса в присутствии продольного магнитного поля. Изучена зависимость критического числа Рейнольдса от электропроводности. При больших числах Рейнольдса обнаружена новая ветвь неустойчивости, а также скачкообразное изменение критических чисел Рейнольдса.
|
|
А. П. Макашева, А. Ж. Найманова
Институт математики Министерства образования и науки Республики Казахстан,
050010 Алматы, Казахстан; ked@math.kz
Ключевые слова: недорасширенная сверхзвуковая струя, спутный поток, уравнения Навье—Стокса
Страницы: 54-63
Аннотация >>
Представлены результаты численного исследования пространственных сверхзвуковых струй, распространяющихся в спутном потоке. Численное решение осредненных параболизованных уравнений Навье—Стокса проводилось на основе разработанной схемы, которая позволяет единообразно проводить расчеты в сверхзвуковых и дозвуковых областях течений. Исследовано течение в струях с числом Маха спутного потока 0,05≤M∞≤7,00 и показано его влияние на структуру слоя смешения. Результаты расчета сравниваются с известными экспериментальными и численными данными.
|
|
М. Ю. Плотников
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск;
plotnikov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковой поток, обтекание цилиндра, теплообмен, прямое статистическое моделирование, коэффициент аккомодации
Страницы: 64-72
Аннотация >>
Методом прямого статистического моделирования исследовано сверхзвуковое обтекание цилиндра в широком диапазоне значений степени разреженности: от режимов, близких к сплошному, до свободномолекулярного обтекания. Исследовано влияние коэффициента аккомодации на течение вблизи цилиндра и теплообмен между обтекающим газом и цилиндром.
|
|
Ю. Н. Григорьев, И. В. Ершов*
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
*Новосибирская государственная академия водного транспорта, 630090 Новосибирск
grigor@ict.nsc.ru
Ключевые слова: гидродинамическая устойчивость, энергетическая теория, течение сжимаемого газа, объемная вязкость, ламинарно-турбулентный переход, критическое число Рейнольдса
Страницы: 73-84
Аннотация >>
В рамках нелинейной энергетической теории устойчивости сжимаемых течений построен энергетический функционал, приводящий к разрешимой вариационной задаче для определения критического числа Рейнольдса ламинарно-турбулентного перехода Recr. Для течения Куэтта сжимаемого газа получены асимптотические оценки устойчивости различных мод, содержащие в главном порядке характерную зависимость Recr∼&sqrt;α+4/3 (α= ηb/η). Рассмотренные асимптотики являются длинноволновыми приближениями. Это позволяет заключить, что полученная зависимость описывает воздействие объемной вязкости на крупномасштабные вихревые структуры, характерные для развития неустойчивости Кельвина—Гельмгольца.
|
|
Д. В. Садин, А. Н. Добролюбов, В. П. Зюзликов, К. В. Могиленко, Б. Е. Синильщиков
Военно-космическая академия им. А. Ф. Можайского, 197082 Санкт-Петербург;
d_sadin@mail.ru
Ключевые слова: газокапельная турбулентная струя, спутный поток, численное моделирование
Страницы: 85-94
Аннотация >>
Разработаны математическая модель и метод расчета газокапельной турбулентной струи, учитывающие скоростную неравновесность и присоединенную массу конденсированной фазы при турбулентных пульсациях, а также тепломассообмен в рамках трехтемпературной схемы. Проведены методические расчеты, результаты которых удовлетворительно согласуются с имеющимися экспериментальными данными. Численно исследована структура газокапельной турбулентной струи в спутном скоростном высокотемпературном потоке газа. Установлено, что соотношение интенсивностей межфазного тепломассообмена и турбулентных диффузионных переносов субстанций для начального, переходного и основного участков струи различно. Это различие обусловливает немонотонность осевого распределения плотности пара и линий половинного расхода конденсированной фазы.
|
|
К. Н. Волков
Университет Суррея, GU2 7XH Гилфорд, Великобритания;
dsci@mail.ru
Ключевые слова: турбулентность, частица, струя, тепломассообмен, численное моделирование
Страницы: 95-108
Аннотация >>
Моделируется движение и тепломассообмен частиц дисперсной примеси в неизотермических струях газа и низкотемпературной плазмы с учетом миграционного механизма движения примеси под действием силы турбофореза и влияния турбулентных пульсаций скорости струйного потока на тепломассообмен частицы. Распределение температуры внутри частицы на каждом шаге по времени находится из решения уравнения нестационарной теплопроводности. Закономерности рассеивания примеси, а также плавления и испарения индивидуальной частицы исследуются в зависимости от скорости инжекции и способа ввода частиц в струйный поток. Результаты расчетов сравниваются с данными, полученными без учета влияния турбулентных пульсаций на движение и тепломассообмен дисперсной фазы.
|
|
Д. Н. Горелов
Омский филиал Института математики им. С. Л. Соболева СО РАН, 644099 Омск;
gorelov@ofim.oscsbras.ru
Ключевые слова: отрывное обтекание контура, нестационарное течение, расчет давления
Страницы: 109-113
Аннотация >>
В рамках модели плоского нестационарного движения идеальной несжимаемой жидкости получены простые формулы для расчета давления и суммарных гидродинамических реакций, действующих на контур при его произвольном движении. С контура могут сходить несколько вихревых следов, обусловленных изменением циркуляции скорости вокруг контура. Рассматриваются случаи разомкнутого и замкнутого контуров.
|
|
И. М. Баянов, И. Р. Хамидуллин, В. Ш. Шагапов
Бирская государственная социально-педагогическая академия, 452453 Бирск;
bim1966@mail.ru, ildar_kh_r@rambler.ru, shagapov@rambler.ru
Ключевые слова: распространение промышленных выбросов, приземной слой атмосферы, конденсат, испарение
Страницы: 114-127
Аннотация >>
На основе аналитической и численной моделей изучено перемешивание влажного пара с газом. В автомодельной постановке решена одномерная задача диффузионного перемешивания, сопровождаемого фазовыми переходами. Проанализированы варианты перемешивания пара с холодным и теплым газом, а также с перегретым паром. В трехмерной постановке проведено численное моделирование распространения в атмосфере залповых выбросов, содержащих водяной пар и конденсат. Изучена эволюция гидродинамических, концентрационных и температурных полей в зависимости от начальных параметров выбросов (температуры и влагосодержания), а также от параметров окружающего воздуха.
|
|
О. Ю. Динариев, Н. В. Евсеев
Институт физики Земли РАН им. О. Ю. Шмидта, 123995 Москва;
evseevnick@mail.ru
Ключевые слова: газоконденсатная смесь, трещина гидроразрыва, фильтрация, установившееся течение
Страницы: 128-136
Аннотация >>
Рассмотрена задача о течении газоконденсатной смеси вблизи эксплуатационной скважины c трещиной гидроразрыва. В матрице течение полагается трехмерным, на трещине — двумерным. Показано, что для установившегося течения задача расщепляется на физико-химическую (о фазовых переходах) и фильтрационную (об определении поля давлений). Построены численные решения для прямоугольной трещины с конечной и бесконечной проводимостью.
|
|
В. Ш. Шагапов, М. К. Хасанов*, Н. Г. Мусакаев**
Институт механики Уфимского научного центра РАН, 450025 Уфа
*Стерлитамакская государственная педагогическая академия, 453103 Стерлитамак
**Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики
им. С. А. Христиановича СО РАН, 625026 Тюмень;
shagapov@rambler.ru, hasanovmk@mail.ru, musakaev@ikz.ru
Ключевые слова: газовые гидраты, фильтрация, гидратообразование, автомодельное решение, численное исследование
Страницы: 137-150
Аннотация >>
Рассмотрены особенности образования газовых гидратов при инжекции газа в пористую среду, в исходном состоянии заполненную газом и водой. Построены автомодельные решения осесимметричной задачи, описывающие распределения основных параметров в пласте. Показана возможность существования решений, согласно которым образование газогидрата может происходить как на фронтальной поверхности, так и в объемной области.
|
|
В. Д. Жесткая, М. Р. Джабраилов*
Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет,
681013 Комсомольск-на-Амуре
*Филиал ОАО “Опытно-конструкторское бюро им. П. О. Сухого”,
681018 Комсомольск-на-Амуре; kks@knastu.ru
Ключевые слова: ледяной покров, трещина, движущаяся нагрузка
Страницы: 151-156
Аннотация >>
Построена математическая модель задачи о движении нагрузки по ледяному покрову с трещиной. Приведены примеры расчета прогибов ледяного покрова и выполнен анализ их результатов.
|
|
В. П. Радченко, Д. В. Шапиевский
Самарский государственный технический университет, 443100 Самара;
radch@samgtu.ru, parasms@mail.ru
Ключевые слова: нелинейная упругость, ползучесть, микронеоднородная среда, структурная модель, теоремы о разгрузке, экспериментальные данные
Страницы: 157-163
Аннотация >>
Предложена математическая модель, описывающая эффект влияния ползучести на мгновенно-упругую деформацию, наблюдающийся экспериментально для микронеоднородных материалов с физически нелинейным законом упругости. На основе структурной модели среды показано, что упругая деформация при разгрузке образца после ползучести при постоянном напряжении может быть как больше, так и меньше упругой деформации при нагружении. Показано, что результаты расчетов для биокомпозитного материала хорошо согласуются с экспериментальными данными.
|
|
И. О. Болотина, В. И. Данилов*, А. А. Загуменный*
Томский политехнический университет, 634050 Томск
*Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск;
irina-bol@mail.ru, dvi@ispms.tsc.ru, zaa@ispms.tsc.ru
Ключевые слова: пластическая деформация, локализация деформации, титан в субмикрокристаллическом и поликристаллическом состояниях, кинетика очагов локализованной пластичности, разрушение
Страницы: 164-172
Аннотация >>
Исследовано деформационное поведение технически чистого титана в субмикрокристаллическом и крупнозернистом состояниях на макроскопическом уровне. Проанализированы диаграммы деформации исследуемых материалов. С помощью метода спеклинтерферометрии получены и исследованы на всех стадиях деформационного упрочнения пространственно-временные распределения локальных деформаций. Для рассмотренных материалов теоретически рассчитаны и экспериментально подтверждены значения времени существования образца и координаты места разрушения. Изучен характер движения зон локализованной пластичности. Показано, что на стадии предразрушения происходит “конденсация” очагов локализованной пластичности и “перетекание” деформационных процессов в шейку разрушения.
|
|
И. М. Лавит, Нгуен Вьет Чунг
Тульский государственный университет, 300600 Тула; IgorLavit@yandex.ru
Ключевые слова: толстостенный цилиндр, трещина, разрушение, термопластичность, силы сцепления, зона сцепления
Страницы: 173-183
Аннотация >>
Термоупругопластическая задача механики разрушения о действии внутреннего давления и неоднородного температурного поля на толстостенный цилиндр решается методом упругих решений в сочетании с методом конечных элементов. Корректность решения обеспечивается использованием модели трещины Баренблатта, в которой поля напряжений и деформаций регулярны. Решены упругопластические задачи о действии внутреннего давления и неравномерного температурного поля на цилиндр с трещиной. Проведено сравнение результатов расчетов с известными данными.
|
|
А. А. Роговой, О. С. Столбова
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь;
rogovoy@icmm.ru, sos@kig.pstu.ac.ru
Ключевые слова: термоупругость, конечные деформации, слабая сжимаемость, определяющие уравнения, уравнение теплопроводности, тестирование модели
Страницы: 184-196
Аннотация >>
С использованием формализованного подхода к построению определяющих соотношений сложных сред при конечных деформациях в предположении близости промежуточной и текущей конфигураций получено уравнение состояния термоупругости. Сформулирована вариационная постановка связанной термоупругой задачи. Определяющее уравнение, уравнение теплопроводности, соотношения для внутренней, свободной энергии и энтропии, а также вариационная постановка связанной задачи термоупругости при конечных деформациях протестированы на задаче одноосного растяжения стержня. Модель удовлетворительно описывает такие известные для эластомеров экспериментальные факты, как энтропийная упругость, температурная инверсия и изменение температуры в адиабатическом процессе.
|
|
В. В. Михаськив, И. Я. Жбадинский
Институт прикладных проблем механики и математики им. Я. С. Подстригача
НАН Украины, 79060 Львов, Украина; Zhbadynsky@iapmm.lviv.ua
Ключевые слова: трехмерное кусочно-однородное тело, тонкая податливая прослойка, круговая трещина, гармоническое нагружение, коэффициенты интенсивности напряжений, метод граничных интегральных уравнений
Страницы: 197-207
Аннотация >>
Исследуется динамическое поведение круговой трещины в упругом композите, состоящем из двух разнородных полупространств, соединенных тонкой податливой прослойкой. Дефект расположен в одном из полупространств перпендикулярно прослойке, его поверхности нагружены нормальными гармоническими усилиями, что обеспечивает симметрию напряженно-деформированного состояния. Связующий тонкий элемент моделируется условиями неидеального контакта полупространств. Задача сведена к граничному интегральному уравнению относительно функции динамического раскрытия дефекта. В результате численного решения уравнения получены частотные зависимости коэффициента интенсивности напряжений отрыва в окрестности трещины при различных значениях толщины прослойки и соотношениях между упругими модулями составляющих композита.
|
|
О. М. Остриков
Гомельский государственный технический университет им. П. О. Сухого,
246746 Гомель, Беларусь; ostrikov@gstu.gomel.by
Ключевые слова: клиновидные двойники, монокристаллы, двойникование
Страницы: 208-216
Аннотация >>
Изучены особенности развития клиновидных двойников в монокристаллах висмута с полисинтетическими двойниками. Установлено, что полисинтетические двойники способствуют увеличению числа и уменьшению длины клиновидных двойников, возникающих вблизи отпечатка индентора. Данные параметры зависят от плотности двойников в полисинтетическом двойнике. На основе дислокационной модели на мезоскопическом уровне рассчитаны поля напряжений вблизи клиновидного и полисинтетического двойников.
|
|
