|
|
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] => 34.239.153.44
[SESS_TIME] => 1731312805
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => 1189404345ef0d94a27aa8e82d2a59bd
[UNIQUE_KEY] => 853ccd18de2fdb11a53c76692a185fb0
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2024 год, номер 3
А.В. Бойко, К.В. Демьянко, Г.В. Засько, Ю.М. Нечепуренко
Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН, Москва, Россия andrey.boiko@zoho.com
Ключевые слова: ламинарные несжимаемые пограничные слои, линеаризованные уравнения распространения возмущений, пространственная неустойчивость, волны Толлмина-Шлихтинга, вихри Гёртлера, спектральная редукция, алгебраическая редукция
Страницы: 423-440
Аннотация >>
Работа посвящена моделированию распространения возмущений в вязких несжимаемых ламинарных пограничных слоях на основе линеаризованных уравнений распространения амплитуд возмущений. Наряду с численной моделью, основанной на полных линеаризованных уравнениях, рассмотрены три модели, основанные на уравнениях, полученных из полных исключением продольной компоненты градиента давления и/или вязких членов в продольном направлении. Модели сравниваются численно на примере генерации и развития возмущений в пограничном слое над слабо вогнутой пластиной. Делаются выводы о возможности одними и теми же упрощенными моделями адекватно моделировать как волны Толлмина - Шлихтинга, так и вихри Гёртлера в диапазоне параметров, имеющих практическое значение.
|
С.А. Гапонов, Б.В. Смородский
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия gaponov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: высокоскоростной пограничный слой, гидродинамическая устойчивость, ламинарно-турбулентный переход, бинарная газовая смесь, сублимация
Страницы: 441-460
Аннотация >>
В статье представлены результаты теоретического исследования характеристик сжимаемого пограничного слоя в условиях полета в атмосфере возвращаемых космических аппаратов при числах Маха набегающего потока 6≤M≤10 при сублимации материала поверхности плоской пластины. В качестве вещества сублимирующего покрытия принят углерод в виде графита. В силу того, что увеличение скорости полета приводит к повышению температуры поверхности, возрастает скорость уноса массы углерода, а температура стенки в результате испарения материала снижается в сравнении со случаем обтекания пластины без сублимации. Это приводит к повышению плотности газовой смеси в облаке паров сублимирующего вещества вблизи стенки, благодаря чему устойчивость высокоскоростного пограничного слоя по отношению к возмущениям первой моды повышается. Что касается второй моды, то уменьшение скорости ее пространственного нарастания при увеличении числа Маха набегающего потока замедляется за счет сублимации материала поверхности. Для оценки положения ламинарно-турбулентного перехода проводились расчеты по методу eN . Расчеты показали, что при числе Маха M = 6 сублимация поверхности не влияет на переход, который определяется ростом трехмерных возмущений первой моды. Повышение числа Маха до M = 8 и выше приводит к тому, что темп роста возмущений вниз по потоку уменьшается, доминировать в переходе начинает двумерная вторая мода неустойчивости. Сублимация графитового покрытия оказывает дестабилизирующее влияние относительно возмущений второй моды, ускоряя тем самым переход пограничного слоя в турбулентное состояние.
|
Б.В. Борисов, Г.В. Кузнецов, В.И. Максимов, Т.А. Нагорнова, С.О. Салагаев, Ф.Ю. Салихов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия bvborisov@tpu.ru
Ключевые слова: газовый инфракрасный излучатель, SIV-метод, локальная рабочая зона, система воздухообмена
Страницы: 461-465
Аннотация >>
Экспериментально установлены поля скоростей и структуры потоков воздуха в локальной рабочей зоне с горизонтальной панелью, обогреваемой газовым инфракрасным обогревателем, в режимах свободной и смешанной (при работе системы воздухообмена) конвекции с использованием оптического метода SIV (Smoke Image Velocimetry). Проведен анализ влияния структуры течения воздуха, возникающего в результате нагрева поверхностей, расположенных в локальной рабочей зоне, на формирование полей скоростей воздуха в условиях работы газового инфракрасного излучателя. Установлены масштабы влияния режима конвекции на аэромеханику локальной рабочей зоны, обогреваемой газовым инфракрасным излучателем.
|
В.И. Лысенко, Б.В. Смородский, Ю.Г. Ермолаев, С.Н. Тагаев, А.Д. Косинов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия vl@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сжимаемый пограничный слой, проницаемая поверхность, отсос, гидродинамическая устойчивость
Страницы: 467-474
Аннотация >>
Впервые проведено экспериментальное исследование влияния распределенного отсоса воздуха из сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине на его устойчивость к контролируемым (искусственным) возмущениям при числе Маха набегающего потока М∞ = 2. Выполнено сравнение результатов экспериментов с данными расчетов, и получено хорошее количественное согласование. Экспериментально подтверждены выводы линейной теории устойчивости о том, что отсос рассматриваемого вида стабилизирует течение в сверхзвуковом пограничном слое, при этом его стабилизирующее влияние превышает дестабилизирующее влияние пористости обтекаемой поверхности.
|
Е.А. Часовников
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия chas@itam.nsc.ru
Ключевые слова: конус, момент инерции, самовозбуждающиеся колебания, амплитуда автоколебаний, приведенная частота колебаний
Страницы: 475-481
Аннотация >>
Проведены испытания конуса с задней полусферической частью в сверхзвуковой аэродинамической трубе на установке свободных колебаний по углу тангажа при числе Маха М = 1,75 при нескольких значениях момента инерции тела относительно оси вращения. Во всех испытаниях после завершения переходного процесса зафиксированы незатухающие колебания конуса с амплитудой, зависящей от приведенной частоты. Выявлено, что зависимость амплитуды незатухающих колебаний от приведенной частоты имеет выраженный резонансный характер.
|
М.В. Баясхаланов1, И.Г. Меринов1, М.И. Писаревский1, В.С. Харитонов1, А.Е. Аксенова2, В.А. Первичко2, В.В. Чуданов2
1Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, Москва,Россия mvbayaskhalanov@mephi.ru 2Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, Москва,Россия aks@ibrae.ac.ru
Ключевые слова: быстрые реакторы, жидкометаллические теплоносители, модель анизотропного пористого тела, DNS-моделирование, сравнение с экспериментальными данными, коэффициент эффективной теплопроводности
Страницы: 483-490
Аннотация >>
В работе представлены результаты исследования, выполненного с помощью кода CONV-3D на основе DNS-подхода, эффективного турбулентного теплопереноса вдоль пучка стержней при поперечном обтекании последнего. Для определения эффективного коэффициента теплопроводности проводилось моделирование процесса смешения в рабочем участке двух плоских параллельных потоков теплоносителя, двигающихся с одинаковыми скоростями и имеющих разные температуры на входе. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными для воды подтвердило возможность использования численного моделирования вместо проведения реальных экспериментов. Такая замена реального эксперимента его вычислительным аналогом является актуальной в случае исследования жидкометаллических теплоносителей.
|
А.Д. Косинов, Н.В. Семенов, А.В. Шмакова, А.А. Яцких
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия kosinov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: эксперимент, сверхзвуковой пограничный слой, слабые ударные волны, турбулентность, термоанемометр
Страницы: 491-497
Аннотация >>
Проведены экспериментальные исследования воздействия пары слабых ударных волн на сверхзвуковой пограничный слой плоской стреловидной пластины с радиусом притупления передней кромки 2,5 мм при числе Маха 2. Трансверсальные термоанемометрические измерения проводились в пограничном слое при фиксированном положении датчика от поверхности модели. Получено, что при изменении угла стреловидности передней кромки от 35 до 45 градусов наблюдается снижение интенсивности воздействия слабых ударных волн на течение в пограничном слое. Установлено, что при увеличении угла стреловидности передней кромки до 50 градусов наблюдается отсутствие влияния слабых ударных волн на течение в сверхзвуковом пограничном слое стреловидной пластины.
|
Д.А. Сластная1,2, М.Ю. Хребтов1,2, Р.И. Мулляджанов1,2, В.М. Дулин1,2
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия da.slastnaya@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия weexov@yandex.ru
Ключевые слова: прямое численное моделирование, ламинарное пламя,направленное на преграду, детальный кинетический механизм, laminarSMOKE, OpenFoam, GRI-MECH 3.0
Страницы: 499-502
Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования теплообмена между ламинарным осесимметричным пламенем предварительно перемешанной метановоздушной смеси и плоской холодной преградой для расстояний между срезом горелки и преградой в один, два и три калибра. Вычисления выполнены методом прямого численного моделирования с детальным кинетическим механизмом GRI-MECH 3,0. Для расстояния в три калибра показано значительное снижение теплового потока в окрестности лобовой точки вследствие возникновения локальной зоны рециркуляции потока между конусом пламени и преградой. Этот эффект объясняет наблюдаемое ранее в экспериментах снижение теплообмена.
|
А.Г. Лаптев, Е.А. Лаптева
Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия tvt_kgeu@mail.ru
Ключевые слова: тепломассообмен, охлаждение воды, градирня, метод расчета, интенсификация
Страницы: 503-513
Аннотация >>
Для противоточной пленочной градирни с регулярной трубчатой насадкой с поверхностными интенсификаторами разработан модифицированный метод единиц переноса с целью определения тепловой эффективности по газовой и жидкой фазам и температуры охлаждаемой воды на выходе. Применен подход представления числа единиц переноса с учетом дополнительных слагаемых с коэффициентами обратного перемешивания, что позволяет косвенно учесть гидродинамическую структуру потоков и снижение эффективности процесса тепломассообмена по сравнению с моделью идеального вытеснения. Дано описание экспериментальной установки с макетом (колонной) градирни из оргстекла диаметром 200 мм и высотой 2 м. Представлены экспериментальные данные для процесса охлаждения воды в блоке регулярной насадки в виде вертикального пучка плотноупакованных полиэтиленовых труб диаметром 0,05 м с кольцевой дискретно-регулярной шероховатостью поверхности. Получены обобщенные расчетные эмпирические выражения для гидравлического сопротивления сухих и орошаемых труб, а также зависимости для объемного коэффициента массоотдачи от скорости воздуха при различных плотностях орошения. Выполнена идентификация параметров выражения модифицированного числа единиц переноса по экспериментальным данным тепловой эффективности в газовой фазе. В результате получена зависимость тепловой эффективности в газовой фазе от режимных и конструктивных характеристик регулярной насадки с учетом обратного перемешивания потоков. Показано, что обратное перемешивание снижает тепловую эффективность на 8 - 15 %, что необходимо учитывать в расчетах пленочных градирен. Приведены результаты расчета промышленной градирни СК-400 с применением представленных выражений и показано согласование тепловой эффективности работы градирни с расчетом по предложенному методу.
|
Д.В. Кузнецов, А.Н. Павленко
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия kuznetsov_9308@mail.ru
Ключевые слова: кипение, теплообмен, капиллярно-пористые покрытия, жидкий азот
Страницы: 515-520
Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование влияния капиллярно-пористых покрытий, полученных методом направленного плазменного напыления, на динамику парообразования и теплообмен при кипении азота в условиях стационарного тепловыделения на медных трубчатых нагревателях диаметром 16 мм. Показано, что наличие покрытий приводит к увеличению критического теплового потока относительно гладкого нагревателя и интенсификации теплоотдачи до 3.5 раз в области малых тепловых потоков. Из анализа данных высокоскоростной видеосъемки следует, что интенсификация теплообмена при малых тепловых потоках связана со значительной активацией стабильно работающих центров парообразования. При последующем росте тепловой нагрузки интенсификация связана с существенным вкладом высокоинтенсивного теплообмена в зоне макрослоя в локальных областях между гребнями структурированных покрытий. Показано снижение угла наклона кривых кипения модифицированных нагревателей в предкризисных режимах, которое определяется пульсирующим характером поведения межфазных границ и сопровождается значительными колебаниями температуры поверхности.
|
А.Б. Круглов, А.Б. Рачков, И.Г. Меринов, В.С. Харитонов, П.Л. Паредес
Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ, Москва, Россия abkruglov@mephi.ru
Ключевые слова: метод импульсного нагрева, термическое сопротивление контакта жидкого свинца со сталью и керамикой, теплопроводящий жидкометаллический подслой в ТВЭЛах
Страницы: 521-529
Аннотация >>
В статье представлены результаты измерений методом импульсного нагрева термических сопротивлений контактов жидкого свинца с керамикой Al2O3 и сталью в зазорах, моделирующих теплопроводящий жидкометаллический подслой в разрабатываемых ТВЭЛах быстрых реакторов нового поколения. Описана методика получения и обработки данных экспериментов, приведены результаты оценки погрешности измерений, исследована зависимость термических сопротивлений контактов жидкого свинца в модельных зазорах от температуры и количества плавлений и кристаллизаций свинца. По результатам экспериментов проведена оценка термического сопротивления теплопроводящего жидкометаллического подслоя в ТВЭЛах.
|
Н.А. Прибатурин1, П.Д. Лобанов2, А.И. Светоносов2, А.С. Курдюмов2, А.В. Чинак2, С.М. Волков2
1Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, Москва, Россия nialp@mail.ru 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск. Россия lobanov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: эксперимент, жидкий металл, пузырек, двухфазное течение, температура
Страницы: 531-539
Аннотация >>
Приводятся результаты экспериментальных исследований структуры двухфазной среды «жидкий металл-газ» в вертикальных каналах в зависимости от расхода газовой фазы и диаметра канала. В качестве жидкой среды использовался свинцово-висмутовый расплав, находящийся при температуре 160 ºС, в качестве газовой фазы - аргон. Получены данные по форме газовых пузырьков, временному изменению газосодержания в каналах, гистограммам распределения газосодержания, особенностям снарядного течения газовой фазы в расплаве металла.
|
А.И. Федорченко1,2, В.В. Терехов2, Н. Ян Лун2
1Институт термомеханики Чешской академии наук, Прага, Чехия fedor@it.cas.cz 2Институт теплофизики им. С.С. Кутатеталдзе СО РАН, Новосибирск, Россия vt@itp.nsc.ru
Ключевые слова: импактное охлаждение, воздушные и водяные струи, косинус-преобразование Фурье, преобразование Ганкеля, гипоэвтектоидная сталь, точки Чернова, нагрев лазерным пучком
Страницы: 541-549
Аннотация >>
В статье представлены результаты аналитического решения задачи о распространении тепла внутри массивного твердого образца при концентрированном теплоподводе к поверхности этого образца. С использованием интегральных косинус-преобразования Фурье и преобразования Ганкеля получены аналитические выражения для нестационарного распределения температуры внутри тела. Представлены примеры применения решений для оценки характерных времен достижения точек Чернова Ac1 и Ac3 модельных гипоэвтектоидных сталей при воздействии на них лазерного излучения. Продемонстрировано приложение указанного решения для расчета динамики охлаждения керамических образцов Al2O3 и SiO2 под воздействием импактных воздушной и водяной струй.
|
Г.В. Барткус1, Н.А. Филатов2, А.С. Букатин2,3, В.В. Кузнецов1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия germanbartkus@gmail.com 2Санкт-Петербургский национальный исследовательский академический университет им. Ж.И. Алфёрова РАН, Санкт-Петербург, Россия nikita.filatov@inbox.ru 3Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург, Россия antbuk.fiztek@gmail.com
Ключевые слова: прямоугольный микроканал, газожидкостное течение, межфазный массообмен, абсорбция СО
Страницы: 551-560
Аннотация >>
В работе экспериментально исследуется структура газожидкостного течения и межфазный массообмен при переходе от снарядного к пузырьковому течению смеси этанол-СО2 в горизонтальном прямом микроканале. Эксперименты выполнены для канала с прямоугольным сечением 141×385 мкм2 в диапазоне приведенных скоростей газа и жидкости JG = 0,16 - 0,8 м/с, JL = 0,22 - 0,5 м/с. Для определения изменения объема газового снаряда по длине микроканала вследствие абсорбции СО2 использовался метод высокоскоростной визуализации с последующей цифровой обработкой изображений. Проведены измерения частоты генерации, скорости, размеров и изменения объема газовых снарядов и пузырей по длине канала и вычислен объемный коэффициент массоотдачи со стороны жидкости. Выполнено сравнение измеренного объемного коэффициента массоотдачи с известными корреляциями и предложена новая корреляционная зависимость для перехода от снарядного к пузырьковому течению вследствие межфазного массообмена.
|
В.А. Кузнецов1,2, Д.М. Божеева1, А.А. Дектерев1,2, А.В. Минаков1,2
1Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия vakuznetsov@sfu-kras.ru 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия dekterev@mail.ru
Ключевые слова: кислородное сжигание, вихревая горелка, аэродинамика, теплообмен, математическое моделирование
Страницы: 561-568
Аннотация >>
В работе проведены численные исследования аэродинамики и теплообмена в вихревом горелочном устройстве при факельном кислородном сжигании пылеугольного топлива. Предложенная численная методика апробирована на экспериментальных данных кислородного сжигания угля в потоке. Рассмотрено влияние концентрации кислорода в дутье на процессы воспламенения и горения угольной пыли в безазотной среде. Установлено, что для исследуемой горелки увеличение концентрации кислорода от 40,1 до 66,7 об. % приводит к изменению структуры течения, удлинению размеров факела и росту среднего значения концентрации несгоревшего твердого углерода с 0,00136 до 0,4 г/м3 на расстоянии 1,5 м от горелки.
|
О.Н. Кашинский1, М.В. Алексеев1,2, А.А. Лукьянов1,2, А.С. Курдюмов1, П.Д. Лобанов1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия kashinsky@itp.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия almaxcom@mail.ru
Ключевые слова: газовый снаряд, VOF-метод, модель турбулентности k-w SST
Страницы: 569-585
Аннотация >>
Проведено комплексное экспериментально-расчетное исследование течения при обтекании неподвижного газового снаряда при скоростях опускного потока от 0,15 до 0,3 м/c в вертикальной трубе диаметром 20 мм. Выполнены трехмерные расчеты методом VOF (volume of fluid) в пакете OpenFOAM с применением нестационарной модели турбулентности κ-ω SST. Экспериментальное исследование гидродинамических характеристик потока проведено с использованием электродиффузионного метода. Показано влияние скорости потока на изменение формы носика газового снаряда. В ходе работы выполнено сравнение расчетных и экспериментальных данных и показано их хорошее соответствие. Изучено распределение скоростей в жидкости и газе, а также распределение толщины пленки жидкости вокруг газового снаряда. Показано, что трение на стенке в пленке жидкости вокруг газового снаряда не зависит от скорости нисходящего потока.
|
В.Е. Мессерле1,2, А.Б. Устименко1,2
1Институт проблем горения, Алматы, Казахстан ust@physics.kz 2Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Ключевые слова: плазмохимичеcкий реактор, углеводородный газ, пиролиз, водород, технический углерод
Страницы: 587-597
Аннотация >>
Представлены результаты термодинамических расчетов и экспериментальных исследований пиролиза углеводородного газа при атмосферном давлении в совмещенном плазмохимическом реакторе с получением водорода и технического углерода (сажи), содержащего наноуглеродные структуры. Технология плазменного пиролиза заключается в нагреве углеводородного газа в электродуговом совмещенном реакторе до температуры, обеспечивающей его диссоциацию на водород и технический углерод в едином технологическом процессе.
|
Д.В. Сергачев, В.И. Кузьмин, И.П. Гуляев, С.П. Ващенко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия sergachev.mitia2015@yandex.ru
Ключевые слова: низкотемпературная плазма, плазмотрон с межэлектродными вставками, атомизация проволоки, производство металлических порошков
Страницы: 599-604
Аннотация >>
Газовая атомизация является основным способом производства металлических порошков. В мире таким способом производится 70 % всех порошков. С развитием технологий появляются области, которые приводят к росту требований к порошку по распределению частиц по размеру. В связи с этим появляются новые способы производства порошков. Один из них - плазмоструйная атомизация, которая представляет объект исследований в данной работе.
|
|