Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследуется влияние метода подготовки композиционной смеси состава TiC - n Ni (n =40, 50, 75 % - объемная доля никеля) на содержание карбидов в материале покрытия, полученного методом холодного газодинамического напыления. Показано, что при получении покрытий из порошковой смеси, приготовленной в V-образном смесителе, содержание карбида титана ниже, чем у покрытий, полученных из порошков, механически обработанных в высокоэнергетической планетарной мельнице. В случае перемешивания порошковой смеси в V-образном смесителе мелкие частицы карбида титана при напылении не достигают поверхности подложки вследствие торможения в ударно-сжатом слое газа, возникающем при натекании сверхзвуковой струи на преграду, и поэтому не участвуют в формировании покрытия. Напыление механически обработанного порошка, состоящего из композитных агломерированных частиц TiC-Ni, позволяет значительно (приблизительно в 1,8 раза) увеличить содержание карбидов в покрытии

С использованием метода конечных элементов и модели взаимодействия жидкости и упругого тела исследуется влияние вибрационных воздействий на артериальную гемодинамику и механические свойства стенки артерии. В результате численного моделирования установлено, что при проведении массажных манипуляций c частотой воздействия 2ʄ₀ средний расход кровотока увеличивается более чем на 5,34 %, при частотах ʄ₀ и 4ʄ₀ увеличение расхода менее существенно. При манипуляциях кровоток нарушается и происходит концентрация сдвиговых напряжений на стенке сосуда в зоне смешанного потока. Показано, что при деформации напряжение Мизеса на стенке артерии увеличивается, достигая максимального значения при максимальной деформации

Описывается подход к моделированию распределения скорости, характерного для потока за рабочим колесом гидротурбины, позволяющий существенно снизить расходы на проведение испытаний. Поток создается с помощью специального аппарата - завихрителя, представляющего собой комбинацию двух лопаточных решеток: неподвижной и вращающейся. С помощью методики проектирования завихрителей для генерации полей скорости, соответствующих распределениям скоростей за реальными гидротурбинами, создано восемь лопаточных решеток, моделирующих распределения скорости при оптимальных режимах работы гидротурбин различного типа. Проводится проверочный численный расчет параметров течения в пакете Ansys, а также сравнение спроектированных распределений скорости с экспериментальными, полученными на аэродинамическом лабораторном стенде с помощью лазерно-доплеровского анемометра. Показано, что проектные, расчетные и экспериментальные распределения скорости за рабочим колесом гидротурбины удовлетворительно согласуются. Таким образом, апробирован перспективный подход к лабораторному моделированию течения в проточной части гидротурбины и показана его эффективность

Представлены результаты экспериментальных и численных исследований обтекания удлиненного осесимметричного тела вращения в аэродинамической трубе малых скоростей с закрытой рабочей частью и в свободном потоке. Число Рейнольдса, вычисленное по длине тела вращения, менялось в диапазоне 2,75x10⁶ ÷ 9,40x10⁶. Численное решение задачи выполнено в предположении осесимметричного стационарного несжимаемого течения с использованием программного пакета ANSYS Fluent. Показано существенное влияние стенок рабочей части аэродинамической трубы на характер обтекания и аэродинамические характеристики тела вращения для случая, когда коэффициент загромождения рабочей части моделью тела вращения формально не превышает 2 %

Представлены новые аналитические решения для расчета изменения температуры в потоке жидкости и в металлической обсадной колонне, обусловленного индукционным нагревом участка колонны. Решения основаны на одномерной аналитической модели, в которой учитывается конвективный теплоперенос потоком жидкости, теплообмен между жидкостью и обсадной колонной, тепловыделение в металлической колонне при включении индуктора и потери в цемент и породу вследствие теплопроводности. Для получения решения использован метод интегрального преобразования Лапласа по времени, обратное преобразование проведено с помощью численного алгоритма Стефеста. Исследованы особенности температурного поля в процессе нагрева и после отключения индуктора, показано, что скорость уменьшения температурных аномалий возрастает с увеличением расхода жидкости в колонне. Проведено сравнение результатов расчетов по аналитической модели с результатами численного моделирования в программном пакете Ansys Fluent, а также с экспериментальными данными. Показано, что полученные аналитические решения могут использоваться при прогнозировании температурных аномалий, обусловленных индукционным нагревом обсадной колонны

Исследованы свойства дисперсионных соотношений для двух новых полностью нелинейных слабодисперсионных моделей мелкой воды, для которых при определенных параметрах можно получить четвертый, шестой или восьмой порядок точности аппроксимации фазовой скорости модели трехмерных потенциальных течений. Для иерархии моделей мелкой воды в предположении о слабо изменяющейся форме дна получены формулы, устанавливающие связь между скоростью изменения амплитуды волны и скоростью изменения толщины слоя жидкости, а также выведены зависимости амплитуды и длины набегающей волны от глубины акватории. Показано, что новая модель четвертого порядка длинноволнового приближения с восьмым порядком точности дисперсионного соотношения обеспечивает наилучшую аппроксимацию рассмотренных характеристик в случае как горизонтального дна, так и дна переменной формы

Рассматривается система уравнений Эйлера, описывающая двумерные стационарные течения идеальной жидкости. Эта система сводится к нелинейному уравнению Лапласа для функции тока. С помощью τ-функции Хироты находятся решения трех эллиптических уравнений: sin-Гордона, sinh-Гордона и Цицейки. Предложен простой метод построения решений в виде рациональных выражений в эллиптических функциях. Найденные решения описывают источники в завихренной жидкости, струйные течения, цепочки источников и стоков, вихревые структуры. Показано, что расход жидкости по замкнутой кривой квантуется в случае решения эллиптического уравнения sin-Гордона

С использованием модели турбулентности и акустической модели Фоукса Уильямса - Хокингса выполнено численное моделирование акустических характеристик генератора Гартмана с резонатором Гельмгольца. Важными параметрами, определяющими колебания потока в генераторе Гартмана, являются расстояние между соплом и резонатором, геометрия резонатора, давление в сопле и др. Проведено сравнение результатов расчета с экспериментальными данными. Рассчитаны зависимости массового расхода и звукового давления от диаметра и длины резонатора Гельмгольца при условии, что диаметр струи на выходе, диаметр резонатора, коэффициент давления в сопле и расстояние до зазора остаются постоянными. Показано, что в классическом генераторе Гартмана и генераторе Гартмана с резонатором Гельмгольца значение коэффициента давления в сопле одно и то же, в то время как интенсивность звука в классическом генераторе Гартмана больше. Интенсивность звука достигает максимума в направлении, перпендикулярном струе, и постепенно уменьшается с увеличением диаметра резонатора Гельмгольца, при этом основная резонансная частота уменьшается. По мере увеличения длины резонатора Гельмгольца интенсивность звука сначала уменьшается, а затем увеличивается. Установлено, что влияние длины резонатора на основную резонансную частоту меньше влияния диаметра резонатора

Экспериментально исследуется движение жидкости в неравномерно вращающемся (либрирующем) цилиндре, торцы которого симметрично наклонены относительно плоскости поперечного сечения. Вследствие либраций в полости поддерживаются инерционные волны, которые при определенных частотах фокусируются на замкнутой траектории, называемой волновым аттрактором. Скорость пульсационного течения немонотонно меняется с изменением частоты и достигает максимального значения, когда аттрактор принимает форму квадрата. С увеличением амплитуды колебаний в полости пороговым образом возникают новые очаги завихренности, соответствующие инерционным волнам, частота которых отличается от частоты либраций. Выполнен фурье-анализ возмущений в надкритическом режиме и показано, что в спектре помимо основной частоты присутствуют две дополнительные гармоники, удовлетворяющие условию триадного резонанса

Численно исследовано взаимодействие волны давления типа ступеньки со сферическим газожидкостным кластером в цилиндрическом канале, заполненном жидкостью. Показано, что кластер генерирует уединенную волну давления большой амплитуды. Изучено влияние пузырькового кластера на динамику многократного отражения волны давления от границ цилиндрического канала. Показано, что результаты численных расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными