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

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] => 44.211.31.134
    [SESS_TIME] => 1721141943
    [BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
    [fixed_session_id] => 056a09d7afe5d578343111e6aba5abf3
    [UNIQUE_KEY] => ba829087c754f3e7f2b53133827554fe
    [BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
        (
            [LOGIN] => 
            [POLICY_ATTEMPTS] => 0
        )

)

Поиск по журналу

Теплофизика и аэромеханика

2023 год, номер 5

1.
Формирование срывного вихря в окрестности двугранной угловой конфигурации при Мoo = 2,27 и a меньше либо равно 6°

А.И. Максимов, И.Н. Кавун
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
maksimov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: плоский воздухозаборник, двугранный угол, срывной вихрь, ядро вихря, вторичный вихрь, линии тока, распределение давления, местное число Маха
Страницы: 831-852

Аннотация >>
Рассматривается развитие пристенного срывного вихря, возникающего при сверхзвуковом обтекании внешнего двугранного угла за счет перепада давления между его гранями, в диапазоне углов атаки α = 0,5° - 6°. Подробно прослеживаются процессы зарождения и развития срывного и вторичного вихрей по мере увеличения угла α. Особое внимание уделяется изменению структуры течения в зоне расположения вихрей. Показано явное нарушение автомодельности течения в передней части модели в зоне формирования вихревой системы.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Моделирование движения однофазного закрученного потока в теплообменном канале со встречным движением теплоносителей при штатных параметрах ядерной энергетической установки

С.М. Дмитриев, А.Е. Соборнов, Р.Р. Рязапов, А.В. Котин, Н.В. Мацин
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
dmitriev@nntu.ru
Ключевые слова: гидродинамика, связанный теплообмен, численное моделирование, закрученный поток, ЛОГОС
Страницы: 853-862

Аннотация >>
В работе представлены результаты серии экспериментальных и расчетных исследований процессов гидродинамики и теплообмена закрученного потока, обогреваемого за счет встречного потока теплоносителя в теплообменном канале при штатных технологических параметрах ядерной энергетической установки. В результате экспериментов получены поле температуры теплообменного канала в целом и коэффициент гидравлического сопротивления каналов с ленточными завихрителями постоянного шага закрутки. Численное исследование проводилось в отечественном программном пакете ЛОГОС и в комплексе Ansys CFX. Моделирование выполнено с использованием модели турбулентности k-ω SST с поправкой на кривизну линий тока и вращение. Создано два варианта сетки для проведения расчета. Проведен сравнительный анализ расчетных и экспериментальных величин коэффициента гидравлического трения, температуры закрученного потока и коэффициентов теплоотдачи от стенки к закрученному потоку. Анализ позволил выявить слабые и сильные стороны расчетной методики, реализованной в отечественном пакете. Выполнено сопоставление величин отклонений полученных значений. Наблюдается неплохое согласование расчетных и экспериментальных данных между собой, а также с данными, полученными на основе обобщенных зависимостей. Один из важнейших выводов исследования заключается в необходимости модернизации процесса решения связанной задачи теплообмена в пакете ЛОГОС с целью расширения круга решаемых задач.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Управление пограничным слоем на теле вращения большого удлинения путем распределенного вдува воздуха

В.И. Корнилов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
kornilov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: турбулентный распределенный вдув, удлиненное осесимметричное тело, перфорированный участок, трение, аэродинамическое сопротивление
Страницы: 863-878

Аннотация >>
Представлены результаты исследований процесса вдува воздуха через перфорированный участок поверхности на осесимметричном теле удлинением 25,3 в условиях его обтекания несжимаемым потоком при числе Рейнольдса ReL = 4,36·106. Коэффициент вдува Cb изменялся в диапазоне 0 - 0,00885. Показано, что распределенный вдув через перфорированную стенку улучшенной геометрии обеспечивает существенный выигрыш в сопротивлении трения тела в сравнении с аналогичной величиной на базовой конфигурации. Начиная с передней границы указанного участка и далее вниз по течению наблюдается устойчивое снижение локального трения, величина которого достигает 72 % непосредственно в области вдува при максимальной его интенсивности. С учетом энергетических затрат на процесс вдува при размещении участка вдува на цилиндрической части тела экономия энергии может составить от 1,4 до 6,1 %. Эффективность данного способа управления пограничным слоем может быть уточнена путем более тщательного определения вклада составляющей сопротивления, обусловленной силой давления и силой трения на головной части тела. Отмечается важность оценки возможности применения предлагаемого подхода при вдуве через участок поверхности на лобовой части тела.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Основанная на OpenFOAM оценка различных способов учета стенки при моделировании отрывных потоков вокруг плохо обтекаемых тел с теплообменом

К. Чакраборти1, С. Сароха1, Саван С. Синха1, С. Лакшмипати2
1Индийский технологический институт, Дели, Индия
krishnendu.bukai@gmail.com
2Компания Gexcon AS, Берген, Норвегия
l.sunil@gmail.com
Ключевые слова: k-e-модель, отрывные течения, учет стенки, теплообмен, пакет OpenFOAM, k-e-модель Лаундера - Шармы, RANS-метод
Страницы: 879-902

Аннотация >>
В работе оценивается влияние способа учета стенки на точность воспроизведения с помощью κ-ε-модели несжимаемых турбулентных отрывных течений с теплообменом и без него. С использованием пакета OpenFOAM вычислительной динамики жидкости и газа (CFD) с открытым исходным кодом моделировались два эталонных случая: обтекание круглого цилиндра при Re = 3900 и обтекание нагретого квадратного цилиндра при Re = 21400. Выполнено сравнение результатов, полученных с помощью трех вариантов κ-ε -модели - κ-ε -модели Лаундера - Шармы (LSKEY), κ-ε -модели Лэма - Бремхорста (обе - с поправкой Япа) (LBKEY) и двухслойной κ-ε -модели (TLKE), с данными экспериментов и прямого численного моделирования (DNS). Цель cравнения - определение способности модели предсказывать осредненные характеристики потока, интегральные величины на поверхности и характеристики теплообмена в различных точках следа. На основании представленного исследования сделан вывод, что модель LSKEY работает лучше других моделей при воспроизведении характеристик течения и теплообмена в следе и на поверхности. Кроме того, сравнение показало, что модели LSKEY и LBKEY требуют сравнимых затрат компьютерного времени на проточный цикл, а вычислительное время, необходимое для модели TLKE, почти в два раза превышает время, трбуемое для проведения расчетов по моделям LBKEY и LSKEY. Полученные результаты призваны привлечь внимание к модели LSKEY со стороны специалистов в области CFD. В частности, эта модель может быть использована при расчетах течений в других подходах, особенно в методах с разрешением масштабов, например, при решении уравнений Навье - Стокса с частичным осреднением (PANS), где оптимальный способ учета стенки наряду с более коротким временем счета мог бы дать значительное преимущество. По мнению авторов, эти преимущества модели LSKEY ранее в значительной степени упускались из виду, возможно, из-за предвзятого предпочтения ей модели TLKE, которая по умолчанию присутствует в популярных коммерческих CFD-пакетах.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Исследование нестационарного истечения газа из емкости

Т.А. Гимон, В.И. Звегинцев, Н.Н. Федорова
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
bobarykina@ngs.ru
Ключевые слова: истечение газа, квазистационарность, неадиабатичность, тепловой поток, экспериментальное исследование
Страницы: 903-909

Аннотация >>
Выполнено экспериментальное исследование процесса истечения воздуха из емкости с характерной продолжительностью от 0,6 до 9 с через дросселирующие трубки различной конфигурации. Определена эквивалентная площадь выходного отверстия в зависимости от отношения длины дросселирующей трубки к ее номинальному диаметру. Получено, что в процессе истечения температура газа внутри емкости снижается на 10 - 15 %, что значительно отличается от теоретической оценки, сделанной в предположении адиабатичности процесса (60 %). По результатам измерения давления и температуры газа в емкости предложен способ вычисления теплового потока от стенок емкости к истекающему газу.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Тепловые граничные условия на поверхности раздела жидкость - твердое тело в случае теплопроводного тела: новый подход в методе решеточных уравнений Больцмана

Ю. Дахани1, А. Амахмид1, М. Хаснауи1, С. Хаснауи1, А. Аль Мансури1,2, И. Филахи1
1Университет им. Кади Айяд, Марракеш, Морокко
youssef.dahani@uca.ac.ma
2Национальная школа прикладных наук, Университет Ибн Зохра, Агадир, Морокко
abdelfattah.elmansouri@gmail.com
Ключевые слова: метод решеточных уравнений Больцмана, сопряженный теплоперенос, круговой цилиндр, теплопроводное тело
Страницы: 911-939

Аннотация >>
Предложен новый подход в методе решеточных уравнений Больцмана для тепловых задач, который применяется для реализации граничных условий на границе раздела жидкость - твердое тело. На основе этого подхода создан и протестирован компьютерный код. Верификация проводилась путем сравнения с надежными численными данными из литературных источников для вариантов теплопроводных блоков с квадратным и круглым сечениями. Для обтекания блока с круглым сечением доступно также аналитическое решение и экспериментальные данные. Тестирование программы показало, что она подходит для решения задач с поверхностью раздела фаз при высоких отношениях теплопроводностей соседних фаз. В работе проведена верификация метода для случая теплопроводного блока с квадратным сечением, а также выполнено численное моделирование для задачи сопряженного конвективно-кондуктивного теплопереноса в квадратной полости, которая вмещает блок с круглым сечением. Новый подход в методе решеточных уравнений Больцмана снижает требования к компьютерной памяти, а также решает многие численные проблемы, возникающие при комбинировании метода решеточных уравнений Больцмана и классических методов моделирования.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Влияние тепловых потерь в приемнике температуры при измерениях в импульсных аэродинамических установках

И.С. Цырюльников1, Т.А. Коротаева1,2, А.А. Маслов1
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
tsivan@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
korta@itam.nsc.ru
Ключевые слова: температура торможения, термопара, импульсные измерения, численное моделирование, тепловые потери, неопределенность измерения
Страницы: 941-964

Аннотация >>
В работе рассматривается проблема измерения температуры потока газа термопарами, у которых время достижения равновесной температуры сопоставимо со временем процесса измерения, а теплоотвод в конструктивные элементы приемника может быть большим. Представлены результаты численного моделирования течения газа в приемнике, используемом для измерения температуры торможения в высокоэнтальпийных импульсных аэродинамических трубах. Решается сопряженная задача обтекания приемника потоком воздуха и рассчитывается поле течения внутри камеры торможения с учетом потерь в подводящие провода и конструктивные элементы приемника. Полученные данные рассматриваются как результаты виртуального эксперимента и обрабатываются методами экспериментальной аэродинамики. Восстановленные показания сравниваются с исходными численными значениями температуры торможения в набегающем на приемник потоке. Определяются источники неопределенностей, возникающих при измерении, и обосновывается применимость экспериментальных методов для определения температуры торможения в аэродинамических установках кратковременного действия, в том числе с падающими со временем параметрами. Показано, что метод «двух термопар» может быть успешно применен для определения температуры торможения даже в случае тепловых потерь в элементы приемника, сопоставимых с подводом тепла из газового потока. При этом значения восстановленной температуры торможения соответствуют температуре потока в приемнике с точностью 1,2 - 3 % в зависимости от начальной температуры термопары.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Математическое моделирование самовозбуждающихся колебаний по тангажу коническо-сферического тела при числе Маха М = 1,75 с использованием гипотезы вынужденных колебаний

Е.А. Часовников
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
chas@itam.nsc.ru
Ключевые слова: коническо-сферическое тело, свободные колебания, демпфирование тангажа, самовозбуждающиеся колебания
Страницы: 951-964

Аннотация >>
Для моделирования самовозбуждающихся колебаний тела предложена гипотеза формирования периодических вихревых структур в донном следе, частота схода которых совпадает с собственной частотой колебаний тела, а их силовое воздействие на тело математически описывается гармонической функцией времени. Получены аналитические формулы для аэродинамических производных и эквивалентных аэродинамических производных. Показано, что математическая модель удовлетворительно описывает зависимости угла тангажа от времени и зависимости эквивалентных аэродинамических производных от амплитуды колебаний для двух моментов инерции тела. Математическая модель прогнозирует гиперболический закон зависимости амплитуды автоколебаний от приведенной частоты.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Влияние давления пропан-бутановой смеси а морфологию углеродного наноматериала, формируемого в дуговом разряде

М.А. Морозова1, А.В. Ухина2, А.В. Зайковский1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
morozova.itp@gmail.com
2Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия
auhina181@gmail.com
Ключевые слова: дуговой разряд, наноматериалы, углеродные наночастицы, углеродные нанотрубки, пропан, бутан
Страницы: 965-973

Аннотация >>
Исследована морфология углеродного материала, формируемого в дуговом разряде в смеси и-бутана, н-бутана и пропана при распылении графит никелевого электрода. Эксперименты проведены при изменении давления газовой среды. Обнаружены углеродные глобулы, графеновые структуры и углеродные нанотрубки. Установлено, что при давлениях 75 и 400 торр в получаемых материалах преобладают углеродные глобулы. При давлениях газа 200 торр в материале, собираемом с поверхности холодного экрана, присутствуют как графеноподобные структуры, так и значительное количество углеродных нанотрубок. Обсуждаются физические причины, влияющие на наблюдаемые явления.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Исследование регенеративной системы охлаждения при использовании суспензии наночастиц теплопроводного металла в н-декане

К.Ю. Арефьев1,2, А.М. Савельев1,3, А.В. Воронецкий1, С.В. Кручков1
1Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
arefyev@rambler.ru
2Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия
3Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия
alexsaveljev71@gmail.com
Ключевые слова: н-декан, суспензия, наночастицы, теплообмен, цилиндрический проточный тракт
Страницы: 975-985

Аннотация >>
Представлены результаты расчетных оценок эффективности регенеративного охлаждения модельного цилиндрического проточного тракта при использовании в качестве горючего-хладагента суспензии наночастиц теплопроводного металла в н-декане. Адаптирована стандартная математическая модель сопряженного теплообмена с учетом температурных зависимостей теплофизических свойств суспензии наночастиц металла и н-декана. Приведены данные по прогреву наносуспензии и стенок модельного проточного тракта по длине при разном содержании в суспензии металлических наночастиц. Показана область, где использование суспензии дает преимущества по теплосъему относительно н-декана.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Теплопроводность Novec 7100 в паровой фазе

Е.П. Расчектаева, С.В. Станкус
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
raschektaevaep@gmail.com
Ключевые слова: теплопроводность, гидрофторэфир, паровая фаза
Страницы: 987-990

Аннотация >>
Для измерения теплопроводности образца Novec 7100 применялся стационарный метод коаксиальных цилиндров. Эксперименты выполнялись в интервале температур 350 - 385 K и давлений 0,12 - 0,21 МПа. Погрешность экспериментальных данных по теплопроводности составляла 1,5 - 2,5 %, погрешности измерения температуры и давления не превышали 0,05 K и 4 кПа соответственно. Получено обобщающее уравнение для расчета теплопроводности в зависимости от давления и температуры. Определена теплопроводность в идеально-газовом состоянии. Выполнено тестирование ранее разработанного подхода к прогнозированию теплопроводности на основе одного измерения.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
Моделирование лазерной сварки пористой и монолитной металлических пластин

В.Н. Попов, А.Н. Черепанов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
popov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пористые металлы, лазерная сварка, численное моделирование
Страницы: 991-1000

Аннотация >>
Проведено численное моделирование нестационарных процессов при лазерной сварке пластин из пористого и монолитного (непористого) металла. Исследовано влияние скорости сварки на качество получаемых соединений и морфологию шва. Рассчитанные характеристики соединений пористых и монолитных пластин из нержавеющей стали качественно согласуются с результатами проведенных физических экспериментов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
Теплофизические и физико-химические основы получения водорода для компактных энергетических систем низкоуглеродной экономики

В.В. Кузнецов, О.А. Гасенко
Институт теплофизики им. C.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
vladkuz@itp.nsc.ru
Ключевые слова: водород, топливный процессор, паровая конверсия, тепловые процессы
Страницы: 1001-1007

Аннотация >>
В статье рассматриваются физико-химические и тепловые процессы при конверсии метана в синтез-газ в неизотермических условиях в микроструктурных реакторах-теплообменниках на основе микроканалов. Предложен метод синтеза композитного тонкослойного катализатора на основе родия для проведения паровой конверсии метана и монооксида углерода, приведены результаты экспериментальных и численных исследований особенностей паровой конверсии в условиях управляемого теплового режима микроканального реактора. Получено определяющее влияние тепловых процессов на скорость и последовательность многостадийных гетерогенных реакций, разработаны методы управления процессом паровой конверсии для достижения высокой полноты химических превращений.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
Растворимость кристаллического трикозана в сверхкритическом СО2 и СО2 + сорастворителях

И.Ш. Хабриев1, Л.Ю. Сабирова1, И.З. Салихов1, Л.Ю. Яруллин1, В.Ф. Хайрутдинов1, Т.Р. Билалов1,2, И.М. Абдулагатов1,3
1Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, Россия
termi0@yandex.ru
2Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, Казань, Россия
t.bilalov@yandex.ru
3Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики - филиал ОИВТ РАН, Махачкала, Россия
ilmutdina@gmail.com
Ключевые слова: сверхкритический диоксид углерода, трикозан, растворимость, фазовое равновесие, сорастворитель, уравнение состояния
Страницы: 1009-1015

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования растворимости (VLE-свойств) кристаллического трикозана в чистом и модифицированном сверхкритическом диоксиде углерода в диапазоне изменения температуры 308,15 - 315,15 K и давлений 8,00 - 20,32 МПа с применением динамического метода. Для модификации диоксида углерода использованы такие органические растворители, как диметилсульфоксид, этанол, ацетон, хлороформ. Установлено, что использование сорастворителей с концентрацией 5 масс % приводит к росту растворимости трикозана более чем в два раза. Результаты измерений описаны моделью уравнения состояния Пенга-Робинсона.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
Плотность и тепловое расширение расплавов индий-свинец

Р.Н. Абдуллаев, Р.А. Хайрулин, С.В. Станкус
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
abdullaev.rasul88@gmail.com
Ключевые слова: гамма-метод, расплавы индий-свинец, плотность, тепловое расширение
Страницы: 1017-1022

Аннотация >>
Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения измерены термические свойства жидких сплавов индий-свинец с содержанием 20 и 33 ат. % Pb при температурах от линии ликвидуса до 880 K. Рассчитаны скачки плотности сплавов при фазовом переходе «твердое тело - жидкость». Проведено сравнение экспериментальных значений мольного объема и объемного коэффициента теплового расширения расплавов с результатами расчета по законам для идеального раствора и данными других авторов.
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину