Главная – Журналы – Поиск по журналам

В современном авиастроении композитным сотовым панелям (КСП) находят все большее применение. Номенклатура изделий, изготовленных из КСП, становится более широкой. Вследствие этого возрастает необходимость применения наиболее эффективных и экономичных методик неразрушающего контроля целостности КСП для обеспечения приемлемого уровня безопасности полетов. Одним из перспективных методов неразрушающего контроля является тепловой метод. В представленной работе рассмотрена и проанализирована возможность применения данного метода для выявления отслоения внешней обшивки от сотового заполнителя КСП. Для этого выполнено числовое моделирование и рассмотрен наглядный эксперимент с образцом КСП, применяемым в авиастроении. Получены положительные результаты, подтверждающие возможность обнаружения с помощью тепловизионного оборудования отслоения обшивки с учетом технических ограничений, выявленных при проведении экспериментов на физическом образце КСП.

Представлены результаты экспериментального исследования развития возмущений, генерируемых электрическим разрядом, в области взаимодействия пограничного слоя с падающей ударной волной при числе Маха М = 1,43. Эксперименты проведены в сверхзвуковой аэродинамической трубе при единичном числе Рейнольдса Re₁ = 11×10⁶ 1/м. Измерения скорости течения выполнены с использованием метода PIV и термоанемометрии. Для возбуждения искусственных возмущений применялся импульсно-периодический электрический разряд, расположенный на поверхности модели выше по потоку от области взаимодействия. Время горения разряда составляло менее 100 нс, что позволяло вводить в пограничный слой возмущения широкого спектра. При помощи фазово-синхронизированных измерений с осреднением реализаций по ансамблю получены пространственные и временные характеристики распространения введенных возмущений в зоне взаимодействия. Было показано, что основной рост вводимых возмущений происходит в сдвиговом слое за областью взаимодействия ударной волны с пограничным слоем, где течение становится турбулентным.

В работе проводится расчетное исследование влияния солнечного и теплового излучений на формирование ветрового и температурного режимов в городской среде на примере района г. Красноярска зимой. Для расчетов использовалась разработанная микромасштабная математическая модель городской атмосферы. Результаты расчетов показали, что наличие излучения в дневное время приводит к росту температуры и средней скорости, а также к формированию нестационарного ветрового режима в городской среде.

На основе разработанной полуаналитической модели исследованы нелинейные волны в прямолинейном ривулете, стекающем по вертикальной пластине. Численным методом получены характеристики нелинейных квазидвумерных стационарно-бегущих волн. При малых значениях волнового числа найдено другое волновое семейство (семейство двугорбых волн), которое ответвляется от первого семейства посредством удвоения пространственного периода. Показано, что в некотором узком диапазоне частоты возбуждения стационарно-бегущие волны не существуют, а реализуется пульсирующий волновой режим.

В работе выполнено экспериментальное исследование по движению сверхтекучего гелия в U-образном цилиндрическом канале. Представлено описание экспериментальной ячейки, методики проведения исследований, измерения параметров и обработки полученных данных. Установлено, что при подаче тепловой нагрузки вблизи нагревателя может образовываться пар и межфазная поверхность совершает постоянные колебания макроскопической амплитуды с постоянной частотой. Приводятся зависимости положения межфазной поверхности и соответствующих параметров от времени. На основании ранее полученного аналитического решения интерпретируются полученные экспериментальные результаты.

В работе исследуется влияние эффекта бародиффузии на динамику роста газового пузырька в высоковязком газонасыщенном магматическом расплаве, подвергшемся быстрой декомпрессии. Предложена математическая модель процесса, представляющая собой совместные динамическую и диффузионную задачи. Показано, что по мере роста пузырька вокруг него формируется диффузионный пограничный слой, ведущий к появлению в расплаве большого градиента вязкости и, как следствие, большого градиента давления. Найдено полуаналитическое решение задачи, основанное на существовании квазистационарного состояния для процесса роста пузырька. Показано, что эффект бародиффузии существенен на начальной и переходной стадиях процесса. Со временем его влияние убывает и на диффузионной стадии полностью исчезает.

На основе гипотезы квазистационарности получены соотношения для расчета нестационарного процесса заполнения вакуумной емкости. В качестве критерия окончания процесса заполнения принимается допустимая степень повышения давления в вакуумной емкости. Выполнен анализ возможностей увеличения продолжительности процесса заполнения вакуумной емкости при ее заданном объеме.

Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения измерена плотность жидких смесей фторидов лития и калия с содержанием 51,2 и 71,1 мол. % LiF, в интервале температур от ликвидуса до 1000 -1190 K. Для смеси околоэвтектического состава (51,2 мол. % LiF) впервые непосредственно определены относительный скачок плотности при фазовом переходе «твердое тело - расплав» и плотность в твердом состоянии вблизи температуры плавления. На основе экспериментальных и литературных данных построены концентрационные зависимости мольного объема и объемного коэффициента теплового расширения для жидкой системы LiF - KF. Установлено, что полученные зависимости близки к концентрационным зависимостям соответствующих термических свойств для идеальных растворов.

В представленной работе в режиме «охлаждения» путем построения термограмм охлаждений сплавов с последующим их дифференцированием определена скорость охлаждения образцов из исследуемых сплавов. С учетом теплоемкости эталона (Al марки А5N) и скорости охлаждения исследуемых образцов и эталона рассчитана температурная зависимость теплоемкости алюминиевого сплава AlCu4,5Mg1, легированного кальцием. Компьютерной обработкой результатов получен полином температурной зависимости теплоемкости сплавов в виде четырехчленного уравнения с коэффициентом корреляции R ≤ 0,999. Установлено, что с ростом температуры теплоемкость, энтальпия и энтропия сплавов увеличиваются, а значение энергии Гиббса уменьшается. Добавки кальция в интервале 0,05 - 1,0 мас. % уменьшает теплоемкость, коэффициент теплоотдачи, энтальпию и энтропию алюминиевого сплава AlCu4,5Mg1, энергия Гиббса имеет обратную зависимость.

В представленной работе выполнено моделирование теплового баланса для солнечной установки на основе цикла Брайтона с рекуперацией тепла. Изучено влияние линейного и нелинейного подходов к конвективному теплообмену и теплообмену излучением для случаев горячего и холодного теплового резервуаров. Также при моделировании рассматривались варианты тепловых потерь для цикла Брайтона солнечной установки, что является дополнением к схожему анализу для цикла Карно. Для различных моделей сравнивался общий КПД системы. Исследовано влияние шести значимых температур теплового двигателя и проведена оценка влияния этих температур на КПД коллектора, термический КПД и эффективность всей системы. Выполнено сравнение общей эффективности системы для различных реализованных моделей. Кроме того, проведен анализ конкретного примера и оценена важность рассмотрения нелинейного теплообмена при вычислении термического КПД для закрытого цикла Брайтона при различных температурах горячего источника. Такой подход полезен для оценки перспективных тепловых циклов на путях ускорения прогресса генерации энергии с пониженным углеродным следом.