Главная – Журналы – Поиск по журналам

Исследуется задача о термокапиллярной конвекции в плоской ограниченной области, заполненной жидкостью и газом, контактирующими вдоль межфазной поверхности раздела, при слабом испарении. Для исследования процессов тепломассообмена и параметров фазовых переходов в условиях локального нагрева предложена двухсторонняя математическая модель на основе уравнений Обербека - Буссинеска. Проанализированы характеристики массопереноса через термокапиллярную границу раздела вследствие испарения и паросодержания в газовом слое с учетом влияния эффектов Соре и Дюфура. Представлены результаты численного исследования эволюции поверхности раздела и нестационарных течений в кювете. Расчет основных характеристик системы жидкость - газ и положения межфазной границы в каждый момент времени проводился с использованием специально разработанного численного алгоритма. Представленная модель позволяет описать формирование характерных тепловых и концентрационных структур и переходные режимы ячеистой конвекции со сложной конфигурацией течений в слоях

Выполнен обзор работ, посвященных исследованию стабилизации высокоскоростного пограничного слоя с помощью пористых покрытий. Рассмотрены все используемые в экспериментальных исследованиях покрытия. Показано, что при оптимальных параметрах пористое покрытие может в значительной мере стабилизировать вторую моду возмущений и задержать ламинарно-турбулентный переход высокоскоростного пограничного слоя. Представлен обзор численных исследований пористых покрытий и показано, что для моделирования пористого покрытия используются специальные граничные условия или течение рассчитывается в каждой поре покрытия. Большая часть результатов расчетов, полученных с использованием линейной теории устойчивости и при прямом численном моделировании, хорошо согласуются с экспериментальными данными. Приведены примеры методов оптимизации пористых покрытий и использования перспективных метаматериалов

Представлены результаты экспериментальных исследований процесса охлаждения циркониевого шара в недогретом этаноле под действием затопленной струи. В ходе экспериментов менялись степень недогрева охлаждаемой жидкости и расстояние от среза сопла до охлаждаемой поверхности. Представлены термограммы охлаждения и выявлено влияние расстояния между соплом и поверхностью на длительность охлаждения и температуру перехода от устойчивого пленочного кипения к интенсивному теплообмену

С использованием уравнения Фолкнера - Скэн исследовано поведение поперечного течения жидкости в пограничном слое на пластине и клине при наличии и отсутствии отсоса и вдува на поверхности тела. С помощью численных методов показано, что при определенных условиях в пограничном слое возникают линии "притяжения" и "отталкивания", вдоль которых поперечная скорость равна нулю, а также линии максимальных поперечных скоростей. Рассматриваются разные режимы поперечного течения в пограничном слое, зависящие от определяющих параметров задачи

Разработан алгоритм управления затопленными струями для расчета геометрии формирующего устройства, которая обеспечивает в начальном сечении струи профиль скорости и (или) требуемые характеристики его линейной неустойчивости. Рассматривается класс формирующих устройств, геометрия которых аналогична геометрии созданного в Научно-исследовательском институте механики Московского государственного университета устройства. Алгоритм управления основан на методе градиентного спуска для минимизации функционала, связывающего параметрически заданную геометрию формирователя и выбранную характеристику соответствующего формируемого им начального профиля скорости струи. Работа алгоритма протестирована на примере функционала, описывающего отклонения профиля скорости струи от заданного

Исследовано течение электропроводящих несмешивающихся ньютоновских жидкостей с различными вязкостями по наклонному каналу под действием магнитного поля. Течение жидкости в наклонном канале инициировано постоянным градиентом давления и описывается уравнениями Навье - Стокса. Получены аналитические выражения для скорости, расхода жидкости и сдвиговых напряжений на стенке канала. Выполнен анализ влияния различных параметров задачи на характеристики течения

С использованием системы уравнений Навье - Стокса рассчитаны вращательные режимы термокапиллярных течений жидкости в полубесконечном пространстве, ограниченном сверху недеформируемой свободной границей, на которой задано локальное распределение температуры. Показано, что в пограничном слое вблизи свободной границы в результате бифуркации возникают вращательные режимы течений жидкости при неравномерном охлаждении этой границы. Рассчитаны вторичные вращательные режимы, образующие два семейства решений, которые зависят от нескольких параметров, причем два параметра не определяются внешними условиями

C использованием теории комплексного матричного дифференциального оператора и методов исследования колебаний конечной амплитуды изучена нелинейная конвекция наножидкости в пористой среде при наличии модулированной гравитации. Конечная амплитуда конвекции при наличии g-джиттера получена из условия разрешимости задачи третьего порядка. Для расчета тепломассопереноса через пористую среду используется анализ малоамплитудных колебаний. Для оценки тепломассопереноса вычисляются числа Нуссельта со вторым порядком приближения как функции конечной амплитуды. Установлено, что изменение гравитационного поля может оказывать существенное влияние на тепломассоперенос. Показано, что для улучшения тепломассопереноса колебательный режим является более предпочтительным, чем стационарный

Предложен метод вычисления коэффициента трения Дарси в плоском канале, образованном двумя бесконечными параллельными пластинами, в зависимости от значений числа Рейнольдса и параметра разреженности газа в канале. В качестве модели отражения молекул газа от стенок канала применяется модель диффузного отражения Максвелла. Изотермический поток газа обусловлен наличием малого по абсолютной величине градиента давления, направленного вдоль стенок канала. Предложенный метод основан на решении линеаризованного эллипсоидально-статистического кинетического уравнения Больцмана с однородными граничными условиями с использованием полиномиальной аппроксимации Чебышева. Неизвестная функция, интерполирующая решение указанного уравнения, представляется в виде частичной суммы ряда по полиномам Чебышева первого рода. С использованием свойств конечных сумм для ортонормированной системы полиномов Чебышева задача сведена к системе линейных алгебраических уравнений относительно значений искомой функции в узлах интерполяции. Проведен анализ полученных результатов

С использованием результатов экспериментальных исследований проведено сравнение пространственно-временных распределений амплитуды контролируемых пульсаций в линейной и слабонелинейной фазах развития волнового поезда в однородном и неоднородном пограничных слоях на плоской пластине при числе Маха M=2. (Неоднородность течения вызвана продольным стационарным возмущением, порожденным парой слабых ударных волн. Контролируемые возмущения генерировались локально с поверхности при фиксированной мощности высокочастотного тлеющего разряда внутри модели.) Установлено, что неоднородность течения изменяет механизм взаимодействия субгармонических возмущений. Показано, что в центре волнового поезда наблюдается нарушение пространственного синхронизма пульсаций субгармонической частоты