Главная – Журналы – Поиск по журналам

В работе представлены результаты термодинамических расчетов и экспериментальных исследований плазменной переработки отработанных горюче-смазочных материалов, показавшие перспективность использования плазмохимической технологии переработки жидких промышленных отходов с получением топливного газа и инертного минерального материала. Выполнено сравнение результатов эксперимента и расчетов, показавшее приемлемое согласование.

В работе приводятся результаты исследования влияния локализованной во времени и пространстве неоднородности набегающего потока на структуру следа за симметричным каплевидным профилем в диапазоне углов атаки от -20° до +20°. Показано, что при некоторых углах атаки наличие такой неоднородности приводит к подавлению процесса вихреобразования. Обнаружены диапазоны углов атаки, при которых структура следа остается неизменной. В работе представлены результаты экспериментального исследования влияния добавки аргона на газоструйный синтез алмаза из смеси водорода с метаном. Особенностью рассматриваемого газоструйного метода является использование высокоскоростной струи для транспортировки газов, активированных в СВЧ-плазме в разрядной камере, к подложке, расположенной в камере осаждения. Для систематического исследования плазмы СВЧ-разряда в разрядной камере применяется метод оптической эмиссионной спектроскопии. Полученные на молибденовой подложке образцы алмазных покрытий исследуются методами сканирующей электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света.

Представленное численное исследование направлено на выявление влияния расстояния между срезом сопла и кромкой резонатора на газодинамические характеристики акусто-конвективного потока в тракте биканальной системы. Целью работы является создание вычислительной технологии для описания физических процессов в тракте многоканальных систем, генерирующих высокоинтенсивные акустические поля. Рассмотрено пять вариантов конфигураций биканальной системы, где величина зазора составляла 0,85, 1,10, 1,35, 1,60 и 1,85 диаметра резонатора. В результате проведенного исследования получена целостная картина течения формирующегося газодинамического потока в тракте биканальной системы, включающая резонирующую полость и область между соплом и резонатором. С помощью численного моделирования показано формирование потока с колебаниями высокой частоты и низкой амплитуды при малом зазоре между срезом сопла и кромкой резонатора, наблюдаемое в экспериментах. Колебания с чистым тоном и максимальной интенсивностью реализуются при помещении резонатора в область начала второй бочки, что хорошо согласуется с данными других авторов. Последующее увеличение расстояние между соплом и резонатором приводит к возникновению субгармоник и кратных гармоник. Выполнена верификация полученных численных результатов с известными экспериментальными данными.

Для моделирования процессов с фазовыми переходами в стесненных условиях нужны высокоточные численные расчеты, учитывающие неравновесность процесса. В представленной работе методом Монте-Карло проведено прямое статистическое моделирование испарения в заполненное паром полупространство с формированием дозвукового течения для случая одноатомного газа. Рассматриваются два варианта постановки граничных условий в открытом полупространстве: итерационный подход с последовательным определением температуры и давления и подход с фиксированной скоростью. Проводится анализ применимости этих подходов для получения точного решения задачи. Показана более высокая точность подхода с фиксированной скоростью для малых чисел Маха. Полученные результаты сравниваются с известным решением модельного кинетического уравнения.

Представленная работа посвящена оптимизации конструкций различных летательных аппаратов, предназначенных для входа в атмосферу планет. Авторы выбрали в качестве целевой функции аэротермодинамические характеристики теплового потока и сопротивления, затем проанализировали и смоделировали влияние аэродинамического сопротивления на аппараты для входа в разреженную атмосферу планет. Для моделирования использовался основанный на методе прямого статистического моделирования Монте-Карло пакет програм SPARTA. Оптимизация осуществлялась с помощью модуля оптимизации MATLAB. В работе рассматривались два типа планетарных атмосферных условий: соответствующие Земле и Марсу. Сначала выполнялось моделирование спуска в атмосферу планет аппаратов существующих конструкций и проводилось сравнение аэротермических характеристик каждого из них, после чего конфигурация аппарата подвергалась оптимизации в соответствии с планетарными атмосферными условиями. Полученные результаты дают представление о том, как геометрические параметры аппарата отражаются на аэротермических нагрузках планетарных транспортных средств. Введение

Рассмотрена задача о ламинарной смешанной конвекции в плоском вертикальном канале при подъемном и опускном течении и нагревании жидкости, т.е. для случаев совпадения направлений свободной и вынужденной конвекции, а также их противоположных направлений. Решение системы уравнений движения, неразрывности и энергии выполнено методом конечных разностей. Получены данные по профилям продольной скорости, температуры, числам Нуссельта при подъемном и опускном течении. Дано объяснение особенностям этих величин при воздействии силы плавучести. Проанализированы все составляющие коэффициента гидравлического сопротивления для подъемного и опускного течения. Рассмотрено влияние числа Прандтля и профиля скорости на входе в канал на гидродинамические и тепловые характеристики течения.

В рамках линейной дозвуковой теории решена задача о влиянии границ потока на обтекание профиля по измеренным распределениям давления на нем и на стенках рабочей части. Для тестового случая (испытания профиля BGK1 в аэродинамической трубе IAR1.5m) проведено сравнение поправок к числу Маха набегающего потока и углу атаки профиля, полученных с помощью данного метода и в работах других авторов. Для модели профиля ОСПБ-77, испытанной в аэродинамической трубе Т-128 для двух вариантов проницаемости стенок ƒ = 0 и 3 %, выполнена коррекция распределенных данных и интегральных нагрузок в диапазоне чисел Маха от 0,2 до 0,78. Внесение поправок позволило существенно сблизить результаты для ƒ = 0 и ƒ = 3 % вплоть до углов атаки, когда на профиле возникает отрыв потока.

Экспериментально изучена структура снарядного газожидкостного течения и межфазный массообмен при течении смесей этанол-N₂ и этанол-СО₂ в горизонтальном прямоугольном микроканале. Эксперименты проведены в прямом микроканале с сечением 380×190 мкм. Для определения изменения объема газового снаряда по длине микроканала использован метод высокоскоростной визуализации с цифровой обработкой. В широком диапазоне расходов газа измерены частота следования и объем газовых снарядов, их скорость, определен объемный коэффициент массоотдачи со стороны жидкости для смеси этанол-СО₂. Предложена физически обоснованная модель межфазного массообмена для снарядного течения в канале прямоугольного сечения, учитывающая циркуляционное течение в перемычке жидкости.

Одним из перспективных методов геофизических исследований действующих скважин является метод активной термометрии. Суть метода заключается в создании искусственного теплового поля в скважине за счет локального нагрева металлической обсадной колонны, наблюдении и анализе движения тепловых меток, позволяющем определить расход жидкости в скважине и выявлять интервалы заколонного движения флюидов. Работа посвящена исследованию нестационарных тепловых процессов в скважине в процессе индукционного нагрева. Расчеты выполнены в коммерческом симуляторе Ansys Fluent. Установлено, что при увеличении объемного расхода потока в колонне от 5 от 50 м³/сут для принятых условий моделирования максимальный разогрев жидкости (изменение среднемассовой по сечению температуры) снижается на 85 %, максимальный разогрев колонны снижается на 7 %. Изучено влияние естественной тепловой конвекции на формирование температурного поля в жидкости и колонне. Установлено, что для модели с учетом естественной тепловой конвекции колонна разогревается существенно меньше, чем для модели без учета конвекции, погрешность расчета изменения температуры вследствие пренебрежения естественной тепловой конвекцией может достигать нескольких сотен процентов. Показано, что в процессе индукционного нагрева влияние естественной тепловой конвекции остается значительным во всем интервале расходов 5 - 50 м³/сут.

Течение жидкости по волнистым пластинам регулярных насадок во многом определяет процессы тепло- и массопереноса в дистилляционных колоннах. Важную роль в распределении жидкости по листам структурированных насадок играют не только характеристики микротекстуры поверхности насадки, но и расположение точек орошения в распределителе жидкости относительно листов в пакетах структурированной насадки. Установлено, что даже незначительное смещение точки орошения относительно каналов регулярной насадки может приводить к заметному перераспределению жидкости по листам упаковки. Знание детальной структуры потока в разделительной колонне позволяет лучше понять физическую природу механизмов, управляющих течением. В работе экспериментально показано, как можно с помощью перераспределителей жидкости в виде наклонных пластин с горизонтальной микротекстурой уменьшить негативное влияние неопределенности, связанной с положением точек орошения, на распределение жидкости под слоем структурированой насадки.