|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2013 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] => 3.21.247.78
[SESS_TIME] => 1732178951
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 0d5fea013eda587fb99db22a88cf0ec4
[UNIQUE_KEY] => 715cab6caa170da0397da5d373886f85
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2013 год, номер 3
|
В.К. Кедринский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
kedr@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: волна декомпрессии, диффузия, зона насыщения, вязкость, нуклеация, концентрация газовой фазы, микрокристаллиты
Страницы: 3-10
Аннотация >>
Методом гидродинамических ударных труб выполнено экспериментальное моделирование динамики структуры кавитирующего потока магмы за фронтом волны декомпрессии. Показано, что при определенном режиме ударно-волнового нагружения в исследуемом образце жидкости может сформироваться дискретная система интенсивно кавитирующих зон с чередованием низкой и высокой плотностей газовой фазы. На основе результатов численного анализа процесса формирования (в потоке кавитирующей магмы) аномальной зоны со скачками характеристик потока, как минимум на порядок превышающими значения этих характеристик вне зоны, предложена модель мгновенного превращения кавитирующей магмы в аномальной зоне в газокапельную систему, ее извержения и образования свободной поверхности на границе раздела. Численный анализ показал, что в окрестности этой свободной поверхности оставшейся в канале (после извержения) части потока достаточно быстро восстанавливаются характерная волновая структура и аномальная зона насыщения, в которой вновь формируются указанные скачки характеристик потока.
|
|
Б.М. Поляшев
Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, 190008 Санкт-Петербург
boris_polyashev@mail.ru
Ключевые слова: электрический разряд в воде, магнитная гидродинамика, сопротивление движению в жидкости
Страницы: 11-20
Аннотация >>
Рассмотрен ряд физических явлений, возникающих при электрическом разряде в воде при наличии поперечного магнитного поля. На основе известных гидродинамических представлений о протяженном электрическом разряде в воде с использованием принятых допущений получено приближенное уравнение баланса энергии. Выполнена экспериментальная оценка значения импульса реактивной силы в ограниченной среде.
|
|
П.А. Поливанов, О.И. Вишняков, А.А. Сидоренко, А.А. Маслов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
vis_ol@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ионный ветер, барьерный и скользящий разряды, PIV-метод измерения скорости
Страницы: 21-29
Аннотация >>
Проведено сравнение двух типов электрических разрядов, которые предполагается использовать для управления течением воздуха. В эксперименте измерены электрические характеристики разрядов, а также скорость генерируемого ими потока. Показано, что в скользящем разряде скорость ионного ветра меньше, чем в диэлектрическом барьерном разряде. Проведена оценка объемных сил, действующих со стороны разряда на воздух, а также эффективности электрогазодинамического воздействия. Установлено, что наличие у скользящего разряда дополнительного электрода оказывает существенное влияние на распределение пространственного заряда и приводит к изменению сил при неизменных электрических характеристиках.
|
|
Н.И. Макаренко1,2, В.К. Костиков1,2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
makarenko@hydro.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет
Ключевые слова: свободная поверхность, эллиптический цилиндр, нелинейные нестационарные волны, начальная асимптотика движения
Страницы: 30-41
Аннотация >>
Рассматривается задача о генерации нелинейных нестационарных волн на поверхности идеальной жидкости в бесконечно глубоком водоеме при движении погруженного эллиптического цилиндра. Для этого используется метод сведения исходной постановки к интегродифференциальной системе уравнений для функции, задающей форму свободной поверхности, а также для нормальной и тангенциальной составляющих скорости на свободной поверхности. Для случая движения цилиндра с постоянным ускорением из состояния покоя построена начальная по времени асимптотика решения задачи.
|
|
Р. М. Кэсмани1, И. Мухэймин2, Р. Кэндэзэми2
1Центр фундаментальных научных исследований Университета Малайи, 50603 Куала-Лумпур, Малайзия
2Университет Тун Хуссейн Онн, 86400 Бату-Пахат, Джохор, Малайзия
muh003@yahoo.com
Ключевые слова: течение в пограничном слое, тепло- и массообмен, наножидкость, клин
Страницы: 42-50
Аннотация >>
С использованием модели, учитывающей параметры термофореза и броуновского движения, исследовано течение несжимаемой наножидкости в ламинарном пограничном слое вдоль клина при наличии вдува или отсоса. Для того чтобы найти поверхностное трение и скорость тепло- и массообмена, управляющие дифференциальные уравнения в частных производных этой задачи при заданных граничных условиях решены с использованием метода Рунге ‑ Кутты ‑ Джилла и метода стрельбы. Результаты представлены в виде профилей скорости, температуры и концентрации при различных значениях параметра вдува (отсоса), параметров броуновского движения, термофореза, градиента давления, чисел Прандтля и Льюиса. Установлено, что данные параметры оказывают значительное влияние на профили температуры и концентрации, однако их влияние на профиль скорости существенно меньше.
|
|
С. Мухопадхай, П. Ранжан Де, Г. С. Лайек
Университет г. Бурдвана, 713104 Бурдван, Индия
swati_bumath@yahoo.co.in
Ключевые слова: нестационарное течение, жидкость Максвелла, пористая среда, растягивающаяся поверхность, вдув и отсос, тепловое излучение
Страницы: 51-64
Аннотация >>
С использованием модели Максвелла исследуется неустановившееся течение неньютоновской жидкости в пограничном слое на непрерывно растягивающейся проницаемой поверхности при наличии теплового излучения. Получены автомодельные решения преобразованных управляющих уравнений. Методом стрельбы численно решены преобразованные уравнения пограничного слоя. Анализируются особенности течения и характеристики теплообмена при различных значениях управляющих параметров, а именно параметра нестационарности, параметра Максвелла, параметра проницаемости, параметра вдува (отсоса), параметра теплового излучения и числа Прандтля.
|
|
Р. Абазари
Исламский университет Азад, 56169-54184 Ардабил, Иран
abazari-r@uma.ac.ir
Ключевые слова: нелинейность пятого порядка уравнения Клейна ‑ Гордона, метод (G'/G)-расширения, решения в гиперболических функциях, решения в тригонометрических функциях
Страницы: 65-73
Аннотация >>
С использованием метода (G'/G)-расширения получены точные решения в виде уединенных и периодических волн для нелинейных эволюционных уравнений математической физики с помощью символических вычислений, а именно для уравнения Клейна ‑ Гордона с нелинейностью пятого порядка. С помощью метода (G'/G)-расширения можно получить не только более общие формы решений, но и периодические и уединенные волны. Получены решения с параметрами в гиперболических и тригонометрических функциях. Метод может быть использован при решении нелинейных эволюционных уравнений математической физики.
|
|
О.С. Пятигорская, В.Л. Сенницкий
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
sennitskii@yandex.ru
Ключевые слова: колеблющаяся жидкость, твердые частицы, силовое взаимодействие, движение центра масс
Страницы: 74-78
Аннотация >>
Поставлена и решена задача о движении двух "свободных" твердых частиц в однородно колеблющейся жидкости. Обнаружено, в частности, что частицы как целое наряду с колебаниями могут совершать среднее, монотонное перемещение.
|
|
Е.В. Степанова, Т.О. Чаплина, Ю.Д. Чашечкин
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва
chakin@ipmnet.ru
Ключевые слова: составной вихрь, перенос вещества, примесь
Страницы: 79-86
Аннотация >>
Проведены эксперименты по изучению переноса масла в составном вихре, создаваемом диском, равномерно вращающимся в цилиндрическом контейнере. Обнаружено, что на поверхности жидкости в окрестности оси вращения легкое масло собирается в пятно со спиралевидными рукавами или распадается на отдельные вытянутые капли, причем спиралевидные рукава вытягиваются в направлении, противоположном направлению вращения жидкости. В толще жидкости в окрестности оси ее вращения масло собирается в компактное тело. Определены геометрические параметры структурных составляющих течений.
|
|
В.И. Пеньковский1, Н.К. Корсакова1, Л.К. Алтунина2, В.А. Кувшинов2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
penkov@hydro.nsc.ru
2Институт химии нефти СО РАН, 634021 Томск
alk@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: остаточная нефть, капиллярное запирание, терригенная структура, химический реагент
Страницы: 87-94
Аннотация >>
Рассматриваются различные условия образования неподвижных замкнутых углеводородных включений: вязкостная неустойчивость вытеснения флюидов; неоднородное строение породы. Приведены условия динамического равновесия включения в потоке воды в случаях одномерного и двумерного движений. Выполнены численные расчеты распределения насыщенности нефтью во включениях различной формы. Установлено, что количество остаточной нефти, содержащейся в целике, зависит от соотношения между градиентами давления в фильтрационном потоке закачиваемой в пласт воды и величиной характерного капиллярного давления на границе несмешивающихся фаз. Показано, что использование химических реагентов позволяет существенно уменьшить влияние капиллярных сил и способствует вовлечению нефти в общий поток.
|
|
В.В. Кадет, А.М. Галечян
Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина, 119991 Москва
kadetvvl@gubkin.ru
Ключевые слова: относительные фазовые проницаемости, дренаж, пропитка, гистерезис, теория перколяции
Страницы: 95-105
Аннотация >>
На основе теории перколяции построена математическая модель гистерезиса относительных фазовых проницаемостей при дренаже и пропитке. Показано, что полученные результаты качественно согласуются с экспериментальными данными.
|
|
С.Д. Слепцов, Н.А. Рубцов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
sleptsov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: фазовый переход, однофазная задача Стефана, радиационно-кондуктивный теплообмен, серая среда, коэффициент отражения, степень черноты
Страницы: 106-113
Аннотация >>
Проведено численное моделирование классической задачи Стефана в модифицированной постановке для полупрозрачной серой среды. Получены поля температур, поле результирующего радиационного потока излучения, исследованы динамика смещения плоскости раздела фаз и эволюция роста температуры на черной левой границе образца при различных значениях степени черноты правой облучаемой границы.
|
|
М. М. Хайдер1, А. М. Меджахед2
1Исламский университет Аль-Имама Мохаммеда Ибн Сауда, Рийяд, Саудовская Аравия
mohamedmbd@yahoo.com
2Университет г. Бенха, 13518 Бенха, Египет
ah-mg-sh@yahoo.com
Ключевые слова: жидкость Пауэлла ‑ Эйринга, течение тонкой пленки, нестационарно растягивающаяся пластина, тепловыделение, метод конечных разностей Чебышева
Страницы: 114-125
Аннотация >>
Проведен анализ нестационарного двумерного течения и теплообмена в пленке ламинарной жидкости Пауэлла ‑ Эйринга на горизонтальной растягивающейся поверхности при наличии тепловыделения. Нестационарные уравнения пограничного слоя приводятся к системе нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. С помощью метода конечных разностей Чебышева найдено численное решение полученных нелинейных дифференциальных уравнений. Проведено сравнение результатов численных расчетов с известными результатами для предельных случаев течений. Исследовано влияние определяющих параметров на поля скорости и температуры.
|
|
А.М. Локощенко, В.В. Терауд
Институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, 119192 Москва
loko@imec.msu.ru
Ключевые слова: мембрана, ползучесть, стесненные условия, закон Кулона, разрушение
Страницы: 126-133
Аннотация >>
С использованием различных подходов и краевых условий проведено моделирование процесса деформирования длинной узкой прямоугольной мембраны, расположенной внутри жесткой клиновидной матрицы. Получены основные соотношения, характеризующие напряженно-деформированное состояние мембраны на различных стадиях деформирования. Приведены результаты численных экспериментов, в которых исследовались особенности деформирования мембран.
|
|
В.М. Козин1, В.Л. Земляк2, В.Ю. Верещагин3
1Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, 681005 Комсомольск-на-Амуре
klirickv@gmail.com
2Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, 681013 Комсомольск-на-Амуре
3Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет, 681000 Комсомольск-на-Амуре
Ключевые слова: изгибно-гравитационные волны, резонансный метод разрушения льда, резонансная скорость
Страницы: 134-140
Аннотация >>
Представлена математическая модель для анализа напряженно-деформированного состояния ледяного покрова при наличии слоя снега, которое возникает под действием динамических нагрузок. С использованием модели неразрушаемого льда выполнены численные расчеты и проведено их сравнение с известными экспериментальными данными.
|
|
В.В. Михаськив1, И.О. Бутрак1, И.П. Лаушник2
1Институт прикладных проблем механики и математики им. Я. С. Подстригача НАН Украины, 79060 Львов, Украина
butrak@iapmm.lviv.ua
2Львовский филиал Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта, 79052 Львов, Украина
Ключевые слова: трехмерная упругая матрица, дисковое включение, трещина, гармоническая упругая волна, коэффициенты интенсивности динамических напряжений, метод граничных интегральных уравнений
Страницы: 141-148
Аннотация >>
Исследована задача о распространении гармонических упругих волн в трехмерной бесконечной матрице, содержащей взаимодействующие дисковое включение с малой жесткостью и трещину. Задача сведена к системе граничных интегральных уравнений относительно функций, характеризующих скачки перемещений на включении и трещине. Искомые функции определяются путем численного решения системы граничных интегральных уравнений. Для симметричной задачи приведены графики зависимости коэффициентов интенсивности динамических напряжений в окрестности круговых включения и трещины от волнового числа при различных расстояниях между ними и параметрах податливости включения.
|
|
Ф. Йонгфэн, Ч. Жианьюнь
Университет Сидянь, 710071 Сиань, Китай
fangyf_9707@126.com
Ключевые слова: стохастические нагрузки, комбинации стохастических нагрузок, динамическая надежность, прогнозирующая модель
Страницы: 149-154
Аннотация >>
Предложена модель, предсказывающая надежность конструкции при действии на нее четырех наиболее распространенных типов нагрузок, объединенных в три комбинации в соответствии с правилом Туркстра. Прогнозирующая модель строится на основе теории прочности как без учета деградации прочности материала, так и с ее учетом. Приведен пример, показывающий эффективность предложенной модели.
|
|
М. Дж. Кетабдари, А. Н. Рузбахани
Технологический университет им. Амиркабира, 15875-4413 Тегеран, Иран
ketabdar@aut.ac.ir
Ключевые слова: обрушение "ныряющих" волн, слабосжимаемые сглаженные гидродинамические частицы, модель больших вихрей, модель частиц различных масштабов
Страницы: 155-165
Аннотация >>
С использованием так называемой модели слабосжимаемых сглаженных гидродинамических частиц (МСССГЧ), представляющей собой двумерную модель слабосжимаемой жидкости, проведено численное моделирование обрушения "ныряющих" волн. С помощью данной модели решаются уравнения вязкой жидкости для определения полей скорости и плотности, для определения поля давления используется уравнение состояния. Показано, что вычисления с помощью МСССГЧ являются более эффективными по сравнению с вычислениями на основе базовой модели сглаженных гидродинамических частиц. Для моделирования турбулентного течения в волне обрушения используется модель частиц различных масштабов, которая строится на основе модели крупных вихрей. Для оценки точности стандартной МСССГЧ без учета турбулентности рассмотрена задача о разрушении плотины и проведено сравнение полученных результатов с известными экспериментальными данными.
|
|
М.Н. Кирсанов
Национальный исследовательский университет "МЭИ", 111250 Москва
mpei2004@yandex.ru
Ключевые слова: нестабильность, плоская задача теории упругости, неоднородная среда
Страницы: 166-169
Аннотация >>
Рассмотрена возможность вырождения связи напряжений с их производными по координатам в плоской задаче теории упругости. Для конкретных зависимостей параметров упругости от координат приведены кривые, для которых выполняются условия вырождения. Показано, что даже малая неоднородность среды вызывает нестабильность напряжений.
|
|
В.В. Шевелев, Р.А. Осипов
Московский государственный университет тонких химических технологий им. М. В. Ломоносова, 119571 Москва
valeshevelev@yandex.ru
Ключевые слова: трещина, математическая модель, хрупкое разрушение, интегральное уравнение, численные методы
Страницы: 170-180
Аннотация >>
Предложена математическая модель круговой дискообразной трещины хрупкого разрушения, между берегами трещины действуют силы сцепления, величина которых определяется расстоянием между этими берегами. Разработан алгоритм численного решения сингулярного нелинейного несобственного интегрального уравнения, определяющего профиль трещины, который может быть использован для решения других интегральных уравнений данного типа. Показано, что учет сил сцепления между берегами трещины приводит к их постепенному смыканию по мере удаления от центра трещины.
|
|
А.А. Карабутов1, Н.Б. Подымова2, Е.Б. Черепецкая3
1Международный учебно-научный лазерный центр Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, 119991 Москва
2Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 119991 Москва
npodymova@mail.ru
3Московский государственный горный университет, 119991 Москва
Ключевые слова: изотропные композитные материалы, пористость, модуль Юнга, лазерный оптико-акустический метод
Страницы: 181-190
Аннотация >>
Предложен и экспериментально реализован лазерный оптико-акустический метод анализа влияния пористости на локальный модуль Юнга изотропных композитных материалов. На примере образцов металломатричного композита на основе силумина с добавлением упрочняющих микрочастиц карбида кремния SiC в различной концентрации показано, что для обеспечения эффективного возрастания модуля Юнга при увеличении концентрации SiC пористость готового образца не должна превышать 2 %.
|
|
А.А. Штерцер, Б.Е. Гринберг
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирс
asterzer@mail.ru
Ключевые слова: гидроабразивная струя, затопленная струя, испытания, износ, след износа
Страницы: 191-201
Аннотация >>
Экспериментально исследован износ стальных пластин в результате воздействия гидроабразивной струи в зависимости от расстояния между поверхностью образца и насадком, угла падения струи на пластину, концентрации абразива в воде и внешней среды (струя в воздухе, затопленная струя). Проведено сравнение полученных результатов с известными данными о структуре струи и струйном обтекании препятствия. Показано, что добавление в жидкость абразивных частиц позволяет изучать картину обтекания струей жидкости препятствия, поскольку по форме износа поверхности можно определять область воздействия ядра струи, область торможения и область пристенного течения до отрыва потока.
|
|
