Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведено численное и экспериментальное исследование течения около типовой модели гражданского самолета на больших углах атаки в диапазоне от 0 до 90° при дозвуковых скоростях набегающего потока. Эксперименты выполнены в аэродинамической трубе Т-105 ЦАГИ. Расчеты проведены в рамках решения уравнений Рейнольдса. Сравнение расчетных и экспериментальных интегральных характеристик показало хорошее согласование с достаточной для практики точностью. Выявлены физические особенности течения и их влияние на аэродинамические характеристики стационарной модели при больших углах атаки, а также на режиме вращения модели с постоянной угловой скоростью.

Проведено численное моделирование генерации и развития вихрей Гёртлера в сжимаемом пограничном слое на вогнутой поверхности. Расчет проведен в программе Fluent пакета Ansys. Рассмотрены стационарные и нестационарные возмущения при числе Маха набегающего потока М ≈ 4. Показано, что при введении периодического в трансверсальном направлении к потоку возмущения на прямом участке поверхности оно затухает, а на вогнутой поверхности нарастает. Сравнение результатов выполненных расчетов с расчетами в рамках линейной теории устойчивости показало, что область восприимчивости пограничного слоя к возмущениям на вогнутой поверхности составляет примерно 17 толщин пограничного слоя. После зоны восприимчивости возмущения нарастают по экспоненциальному закону с небольшими отклонениями. Профили пульсаций потока хорошо согласуются с данными, полученными по линейной теории устойчивости. Показано, что развитие нестационарного возмущения вдоль поверхности модели при рассматриваемых параметрах мало отличается от стационарного возмущения.

Данные экспериментальных исследований гидродинамики противоточных потоков жидкости и пара в дистилляционных колоннах со структурированными насадками необходимы для верификации расчетных моделей, описывающих гидродинамику и процессы тепло- и массообмена в промышленных дистилляционных колоннах. В работе представлено описание конструкции многоточечного термоанемометра с координатным устройством, разработанного для измерений скорости потока пара в условиях струйного орошения насадки при противоточном потоке фаз смеси фреонов. Тестирование измерительной системы проведено на потоке воздуха, проходящего через 210-миллиметровый слой структурированной насадки Sulzer 500X. Измерения проводились на крупномасштабной исследовательской модели дистилляционной колонны диаметром 900 мм. Получены экспериментальные данные по распределению локальной скорости потока воздуха на выходе из однослойной насадки Sulzer 500X. Сканирование пакета насадки с шагом 1 и 5 мм показало наличие периодической ячеистой структуры распределения скорости газового потока, коррелирующей со структурой исследуемой насадки.

Прямое статистическое моделирование использовано для изучения влияния разреженности на структуру осесимметричной недорасширенной струи. Сравнение с данными других авторов показало, что этот метод позволяет с высокой точностью воспроизвести характеристики стационарной ударно-волновой структуры струи. Степень разреженности оказывает заметное влияние на течение, приводя, в частности, к изменению типа отражения от оси висячего скачка в первой бочке струи и исчезновению развитого диска Маха, что влечет перестройку структуры последующих бочек. Впервые в расчете, выполненном с помощью молекулярно-кинетического подхода, отмечалось формирование замкнутой зоны возвратного течения за диском Маха, что ранее наблюдалось только при моделировании путем решения континуальных уравнений.

Выполнено исследование влияния несимметричных граничных условий на режимы течения в модельной гидротурбине. Показано, что изогнутая отсасывающая труба практически не влияет на вихревую структуру, сохраняя такое явление, как перезамыкание вихревого жгута. Также остаются неизменными профили осевой и тангенциальной скоростей. Наблюдается изменение пульсаций давления, несмотря на сходство средних величин и нестационарной вихревой картины течения. В случае несимметричной модели пульсации давления выше, чем для симметричной модели. Это может свидетельствовать о суперпозиции пульсаций, вызванных вращением прецессирующего вихревого ядра с генерируемыми им же продольными (синхронными) колебаниями давления.

Работа посвящена исследованию малых мультироторных аппаратов, которые совершают полеты в приземном слое атмосферы, где уровень набегающих на винт возмущений потока может существенно меняться и приводить к изменению характеристик работы пропеллера. Осевое обтекание двухлопастного винта неизменяемого шага диаметром 380 мм экспериментально исследовалось в малошумной аэродинамической трубе Т-324 ИТПМ СО РАН. Эксперимент проводился в диапазоне чисел Рейнольдса, рассчитанном по параметрам течения, реализующегося в сечении 75 % от радиуса винта до 1,5∙10⁵. В качестве основного способа измерений использовался термоанемометрический метод. Установлено влияние пульсаций набегающего потока на характеристики течения в следе за пропеллером

В работе исследуются характеристики электрического поля, поля течения и температурного поля ионного охладителя. Результаты показывают, что наилучшие характеристики охладителя достигаются при отношении расстояния между пластинами к их толщине, равном 5, расстоянии между электродами 5 мм и при «нулевом» положении иглы. Авторами предложена и оптимизирована двухступенчатая конструкция ионного охладителя, в которой средняя скорость ионного ветра увеличилась по сравнению с одноступенчатой конструкцией на 30,8 % - т.е. до 3,57 м/с. Результаты исследования расширяют существующие знания о возможных конфигурациях электродов в ионных охладителях и способствует практическому применению этих устройств.

Проведены экспериментальные исследования работы центробежного дискового насоса. Для обобщения экспериментальных данных представлены безразмерные параметры. Предложен метод расчета расходно-напорных и дроссельных характеристик, обеспечивающий точность, достаточную для инженерных расчетов.

С помощью RANS-подхода установлено явление интерференции струйного потока при его торможении в ходе взаимодействия с наветренной кромкой наклонной канавки на обтекаемой пластине и стенке узкого канала и сгенерированного на входе в канавку смерчеобразного вихря. Экспериментально подтверждены возникающие экстраординарные перепады статического давления между зонами торможения и разрежения. Скорость возвратного течения возрастает до двух раз, а скорость вторичного течения достигает величин, превышающих среднемассовую скорость. Обоснованы аномальная интенсификация отрывного течения и теплообмена в наклонных канавках на структурированных поверхностях с многократным (до 6 - 9 раз) увеличением относительного трения и тепловых потоков внутри канавок по сравнению с плоской стенкой, а также ускорение пристенного потока, обусловленного наличием однорядных наклонных канавок в узких каналах (максимальная скорость в ядре структурированного канала возрастает более чем в 1,5 раза по сравнению с максимальной скоростью в плоскопараллельном канале). Выполнено аэродинамическое проектирование новых энергоэффективных поверхностей, структурированных канавками.

Рассматриваются четыре варианта энергетического цикла с использованием углекислого газа в качестве рабочего тела при кислородном сжигании газообразного топлива. Во всех случаях подвод теплоты обеспечивается в зоне закритических параметров СО₂. Принципиальная разница в вариантах заключается в способе повышения давления рабочего тела. Подвод теплоты к циклу осуществляется в камере сгорания, а работа цикла связана с непрерывным обновлением рабочего тела, так как часть СО₂ и все водяные пары, полученные при сжигании топлива, выводятся за рамки цикла. В статье показано, что наиболее высоким термическим КПД, достигающим 64,5 %, обладают циклы с одноступенчатым повышением давления насосом. Установлены количественные оценки влияния термодинамических параметров на энергетические характеристики циклов.