Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты выполненных в последние годы экспериментальных исследований диффузионного горения микроструй водорода. Изучены особенности структуры течения водорода и его горения в зависимости от формы сопла, скорости истечения струи и гравитации, а также горение водорода в смеси с другими газами и периодическое воздействие на микроструи, в данном случае внешними акустическими колебаниями

Приведены результаты исследований газодинамики и горения жидкого топлива в модельной камере сгорания, работающей на жидком топливе, с использованием различных численных подходов, направленных на создание верифицированного метода моделирования работы устройств сжигания топлива. Исследования выполнены в стационарной и нестационарной постановках с использованием моделей турбулентности RANS и гибридного вихреразрешающего подхода DES. Проведено сравнение полученных результатов с данными бесконтактного оптического эксперимента. Показано, что наибольшие различия экспериментальных и расчетных данных имеют место в приосевой области камеры сгорания, где формируется возвратное рециркуляционное течение. Указанная вихревая структура адекватно разрешается в рамках подхода DES, а также нестационарной модели турбулентности SAS SST. Использование указанных подходов наряду с моделью горения Flamelet позволило обеспечить максимальную точность прогнозирования характеристик закрученного реагирующего течения, в частности распределений скорости и температуры в камере сгорания

Представлены результаты расчетов сверхзвуковых турбулентных течений в канале с учетом сопряженного теплообмена между воздушным потоком и медной пластиной, моделирующей чувствительный элемент термопары. Численное моделирование выполнено при числах Маха набегающего потока M_∞ = 3, 4, 5. Показано, что результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными, полученными в импульсной аэродинамической установке. Установлено, что при значениях времени порядка 100 мс сопряженный теплообмен со стальными стенками модели можно не учитывать

С использованием обобщенной математической модели неизотермической фильтрации природного газа в пористой среде и модифицированной квазистационарной модели образования (отложения) газовых гидратов в трубопроводах решена сопряженная задача для случая совместной работы системы газоносный пласт - скважина и дан прогноз изменения температуры, давления, влагосодержания газа и площади проходного сечения скважины. Установлено, что наличие слоя многолетнемерзлых пород большой толщины способствует ускорению процесса гидратообразования внутри скважины. Показано, что при учете минерализации пластовых вод продолжительность процесса полной закупорки скважины гидратами увеличивается

С использованием нелокальной теории упругости исследуются нелинейные вынужденные колебания биморфной пьезоэлектрической нанобалки. Поведение нанобалки моделируется с помощью теории балок Эйлера - Бернулли. Уравнения движения балки выводятся на основе принципа Гамильтона и дискретизируются с помощью метода Галеркина, при этом в качестве пробных функций используются моды колебаний многопролетных балок. Дискретизированные уравнения решаются методом возмущений. Выполнен параметрический анализ динамического поведения наноприводов. Показано, что при увеличении нелокального параметра материала уменьшается основная собственная частота нанобалки и увеличивается амплитуда отклика

На примере решения плоской задачи механики стержня-полосы, на одной из лицевых поверхностей которого имеется закрепленный участок конечной длины, показано, что при исследовании процессов деформирования при условии податливости закрепленного участка необходимо учитывать изменение напряженно-деформированного состояния и применяемых для его описания математических моделей. Такое изменение имеет место при переходе через границу между незакрепленным и закрепленным участками. В рамках классической модели Кирхгофа - Лява учет податливости закрепленного участка стержня невозможен, а при использовании простейшей уточненной сдвиговой модели Тимошенко такой учет возможен при закреплении участка стержня только на одной из лицевых поверхностей. Найдены точные аналитические решения двух простейших линейных задач о статическом поперечном изгибе плоского стержня с участками конечной длины, закрепленными на одной из лицевых поверхностей. Для моделирования незакрепленных и закрепленных на одной из лицевых поверхностей участков плоских стержней в рамках уточненной сдвиговой модели Тимошенко построены одномерные конечные элементы. Проведены численные эксперименты, показывающие необходимость учета изменения напряженно-деформированного состояния стержня при переходе через границу между незакрепленным и закрепленным участками

С использованием методов молекулярной динамики исследуются свойства алюминиевой матрицы, упрочненной нанолистами из нитрида бора, имеющими графеноподобную структуру. Установлено, что в композите, полученном в результате покрытия алюминиевой матрицы листами из нитрида бора, увеличиваются предел текучести, твердость и модуль упругости. Показано, что с увеличением числа слоев нитрида бора прочность композита увеличивается; с увеличением температуры уменьшается межфазная энергия, в результате чего ухудшаются механические свойства композита

Решена задача об устойчивости цилиндрических оболочек, выполненных из композиционного материала, с учетом моментности и нелинейности их докритического напряженно-деформированного состояния. Геометрически нелинейная задача устойчивости решена методами конечных элементов и линеаризации Ньютона - Канторовича. Критические нагрузки определяются в процессе решения нелинейной задачи с помощью критерия Сильвестра. Используются разработанные на основе гипотезы Тимошенко конечные элементы композитных цилиндрических оболочек естественной кривизны, в аппроксимации перемещений которых в явном виде выделены жесткие перемещения, что существенно влияет на сходимость решения. Исследована устойчивость круговой цилиндрической оболочки, выполненной из полимерного композиционного материала, при комбинированном нагружении крутящим и изгибающим моментами и внутренним давлением. Изучено влияние способа укладки монослоев, нелинейности деформирования, внутреннего давления на критические нагрузки, при которых происходит потеря устойчивости оболочки

Предложена модель статических поперечных упругих деформаций образца магнитного геля, имеющего форму сильно вытянутого цилиндра, находящегося под действием поперечного однородного магнитного поля и силы тяжести. Теоретические результаты, полученные в рамках предложенной модели, качественно согласуются с результатами лабораторных экспериментов

Исследуются течения несжимаемых сред с тензорно-линейными определяющими соотношениями, включающими произвольную скалярную нелинейность в виде монотонно возрастающей функции упрочнения. Выделяются два типа сред: без предела текучести (нелинейно-вязкие жидкости) и с пределом текучести (вязкопластические тела), причем среды второго типа интерпретируются как конечные возмущения соответствующих сред первого типа. На примере задачи об одномерном стационарном сдвиговом течении в круглой трубе показано влияние способа возмущения предела текучести на максимальную скорость и расход. Значения этих величин зависят от знака второй производной функции упрочнения, т. е. от того, каким материалом является невозмущенная среда: псевдопластичным или упрочняющимся