Главная – Журналы – Поиск по журналам

Выполнены экспериментальные исследования теплоотдачи и гидравлических потерь в канале, одна стенка которого представляла собой поверхность с траншейными лунками. Рабочая поверхность имела четыре ряда лунок, поочередно расположенных под углами 45° и - 45° к оси канала. На ламинарном режиме теплоотдача и потери давления оказались близкими к соответствующим параметрам гладкого канала. На турбулентном режиме получена 1,5-кратная интенсификация теплоотдачи по отношению к теплоотдаче в гладком канале. Получена зависимость прироста потерь давления от числа Рейнольдса, качественно согласующаяся с зависимостью для каналов с песочной шероховатостью.

Представлены результаты экспериментального исследования влияния продольных ребер на момент сопротивления вращению для течения Куэтта -Тейлора между двумя вращающимися цилиндрами. Тангенциальное число Рейнольдса в экспериментах изменялось как за счет вариации числа оборотов цилиндра, так и вязкости рабочей жидкости (водоглицериновый раствор). Экспериментами охвачены ламинарный, переходной и турбулентный режимы течения (Re = 200 - 1·10⁵). Показано, что ребра оказывают интенсифицирующее воздействие на момент сопротивления и диссипацию механической энергии только в области малых чисел Рейнольдса (Re < 2000) при ламинарном режиме и наличии в зазоре вихрей Тейлора. Эффект интенсификации может достигать двух и более раз, и это обусловлено интенсивной турбулизацией течения продольными ребрами. В турбулентном режиме течения интенсификации тепловыделения не наблюдается, что подтверждается имеющимися в литературе данными.

Численно и экспериментально исследуется неизобарическая сверхзвуковая струя колебательно возбужденного углекислого газа, истекающая из конвергентных осесимметричных сопел в широком диапазоне их диаметра (от 0,03 мм до 114 мм). Численное моделирование осуществлялось в рамках двухтемпературного подхода с использованием релаксационного уравнения Ландау - Теллера для каждой колебательной моды молекул углекислого газа. Оно показало влияние колебательной неравновесности молекул на газодинамическую структуру струй в диапазоне температур 300 - 900 K, и это влияние подтвердилось экспериментально. Колебательное возбуждение молекул в эксперименте осуществлялось путем нагрева газа. Эффект колебательной неравновесности выражается в уменьшении амплитуд статического давления в ячейках волновой структуры, а также в уменьшении продольного размера и количества ячеек волновой структуры по сравнению с равновесным сверхзвуковым течением. Показано, что максимальный эффект неравновесности проявляется в струях, истекающих из сопла диаметром ≅ 3 мм.

В современном авиастроении композитным сотовым панелям (КСП) находят все большее применение. Номенклатура изделий, изготовленных из КСП, становится более широкой. Вследствие этого возрастает необходимость применения наиболее эффективных и экономичных методик неразрушающего контроля целостности КСП для обеспечения приемлемого уровня безопасности полетов. Одним из перспективных методов неразрушающего контроля является тепловой метод. В представленной работе рассмотрена и проанализирована возможность применения данного метода для выявления отслоения внешней обшивки от сотового заполнителя КСП. Для этого выполнено числовое моделирование и рассмотрен наглядный эксперимент с образцом КСП, применяемым в авиастроении. Получены положительные результаты, подтверждающие возможность обнаружения с помощью тепловизионного оборудования отслоения обшивки с учетом технических ограничений, выявленных при проведении экспериментов на физическом образце КСП.

Представлены результаты экспериментального исследования развития возмущений, генерируемых электрическим разрядом, в области взаимодействия пограничного слоя с падающей ударной волной при числе Маха М = 1,43. Эксперименты проведены в сверхзвуковой аэродинамической трубе при единичном числе Рейнольдса Re₁ = 11×10⁶ 1/м. Измерения скорости течения выполнены с использованием метода PIV и термоанемометрии. Для возбуждения искусственных возмущений применялся импульсно-периодический электрический разряд, расположенный на поверхности модели выше по потоку от области взаимодействия. Время горения разряда составляло менее 100 нс, что позволяло вводить в пограничный слой возмущения широкого спектра. При помощи фазово-синхронизированных измерений с осреднением реализаций по ансамблю получены пространственные и временные характеристики распространения введенных возмущений в зоне взаимодействия. Было показано, что основной рост вводимых возмущений происходит в сдвиговом слое за областью взаимодействия ударной волны с пограничным слоем, где течение становится турбулентным.

В работе проводится расчетное исследование влияния солнечного и теплового излучений на формирование ветрового и температурного режимов в городской среде на примере района г. Красноярска зимой. Для расчетов использовалась разработанная микромасштабная математическая модель городской атмосферы. Результаты расчетов показали, что наличие излучения в дневное время приводит к росту температуры и средней скорости, а также к формированию нестационарного ветрового режима в городской среде.

На основе разработанной полуаналитической модели исследованы нелинейные волны в прямолинейном ривулете, стекающем по вертикальной пластине. Численным методом получены характеристики нелинейных квазидвумерных стационарно-бегущих волн. При малых значениях волнового числа найдено другое волновое семейство (семейство двугорбых волн), которое ответвляется от первого семейства посредством удвоения пространственного периода. Показано, что в некотором узком диапазоне частоты возбуждения стационарно-бегущие волны не существуют, а реализуется пульсирующий волновой режим.

В работе выполнено экспериментальное исследование по движению сверхтекучего гелия в U-образном цилиндрическом канале. Представлено описание экспериментальной ячейки, методики проведения исследований, измерения параметров и обработки полученных данных. Установлено, что при подаче тепловой нагрузки вблизи нагревателя может образовываться пар и межфазная поверхность совершает постоянные колебания макроскопической амплитуды с постоянной частотой. Приводятся зависимости положения межфазной поверхности и соответствующих параметров от времени. На основании ранее полученного аналитического решения интерпретируются полученные экспериментальные результаты.

В работе исследуется влияние эффекта бародиффузии на динамику роста газового пузырька в высоковязком газонасыщенном магматическом расплаве, подвергшемся быстрой декомпрессии. Предложена математическая модель процесса, представляющая собой совместные динамическую и диффузионную задачи. Показано, что по мере роста пузырька вокруг него формируется диффузионный пограничный слой, ведущий к появлению в расплаве большого градиента вязкости и, как следствие, большого градиента давления. Найдено полуаналитическое решение задачи, основанное на существовании квазистационарного состояния для процесса роста пузырька. Показано, что эффект бародиффузии существенен на начальной и переходной стадиях процесса. Со временем его влияние убывает и на диффузионной стадии полностью исчезает.

На основе гипотезы квазистационарности получены соотношения для расчета нестационарного процесса заполнения вакуумной емкости. В качестве критерия окончания процесса заполнения принимается допустимая степень повышения давления в вакуумной емкости. Выполнен анализ возможностей увеличения продолжительности процесса заполнения вакуумной емкости при ее заданном объеме.