С использованием свойств осесимметричных излучающих систем получена аналитическая форма представления коэффициента самооблучения внутренней поверхности плоской бесконечной цилиндрической спирали.
19 ноября 2000 года исполняется 100 лет со дня рождения первого Председателя Сибирского отделения РАН, выдающегося ученого, организатора науки и патриота академика Михаила Алексеевича Лаврентьева. Широта его научных интересов, глубина проникновения в сущность проблем, стремление довести научные результаты до практического использования, организация научного поиска в решении актуальных народно-хозяйственных задач сочетались с простотой в общении с разными людьми независимо от ранга — от рабочего до ученого, что в немалой степени способствовало успеху в выполнении поставленных задач. Вершиной деятельности Михаила Алексеевича Лаврентьева стало создание Сибирского отделения РАН, которому он посвятил последние 20 лет своей жизни.
Проведено исследование восприимчивости пограничного слоя на модели скользящего крыла к контролируемым локализованным возмущениям внешнего потока, создаваемым выше по потоку от передней кромки модели при помощи специального источника. Измерения показали, что в пограничном слое возникают возмущения с несимметричной в горизонтальной плоскости структурой. Характерный масштаб возмущений по трансверсальной координате оказался значительно больше, чем у аналогичных возмущений на прямом крыле. Показана важная роль поперечной компоненты средней скорости в процессе преобразования внешних возмущений.
Предложен интегральный метод расчета несжимаемого турбулентного пограничного слоя с отрицательным продольным градиентом давления без учета теплообмена. Основу расчета составляет интегральный метод Кармана, преобразованный к решению поставленной задачи. Введение коэффициента ускорения потока в преобразование интегрального уравнения импульсов позволило получить решение по определению сопротивления трения турбулентного пограничного слоя с учетом эффекта реламинаризации. Результаты расчета удовлетворительно согласуются с данными экспериментальных исследований.
М. А. Гольдфельд, А. В. Старов, В. А. Виноградов*
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, Новосибирск *Центральный институт авиационного моторостроения, Москва
Страницы: 489-497
Работа содержит результаты экспериментального исследования модуля гиперзвукового воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД), состоящего из трехмерного воздухозаборника и камеры сгорания. Модуль ГПВРД был разработан для изучения структуры течения в канале воздухозаборника, получения его интегральных характеристик, а также исследования взаимовлияния камеры сгорания и воздухозаборника. Испытания были проведены в аэродинамической трубе периодического действия при числах Маха от 2 до 6 и единичных числах Рейнольдса в диапазоне (8 54) 106 и в импульсной установке при числах Маха М = 6 и 7,2 и единичных числах Рейнольдса в диапазоне (1,5 20) 106.
Изложена математическая модель струи идеального совершенного газа, истекающего из конического сопла в вакуум, учитывающая влияние пограничного слоя сопла и нарушение равновесия между поступательными степенями свободы молекул газа. Основу модели составляют аналитические решения, полученные авторами для характерных областей струи. В отличие от известных приближенных подходов при расчете течения в периферийной области струи учитываются особенности распределения параметров в пограничном слое на срезе сопла. Сравнение результатов расчетов с известными теоретическими и экспериментальными данными показало, что разработанная модель не только качественно верно описывает изменение газодинамических параметров в струе реального газа, но и обладает точностью, достаточной для инженерных расчетов.
Методом прямого моделирования Монте-Карло исследовано сферически-симметричное истечение в вакуум паров воды в диапазоне чисел Кнудсена от 10-5 до бесконечности. Пары воды моделируются трехатомным вращательно-релаксирующим газом. Упругие столкновения моделируются с помощью VHS-модели. Для описания поступательно-вращательной релаксации используется модель Ларсена Боргнакке. Особое внимание уделено исследованию структуры течения. Определены условия применения газодинамического приближения для моделирования данного течения при малых числах Кнудсена.
В. И. Терехов, М. А. Пахомов*, А. В. Чичиндаев*
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск *Новосибирский государственный технический университет
Страницы: 523-536
Разработана модель расчета и проведено численное исследование теплоотдачи от однокомпонентного ламинарного гидродинамически стабилизированного парокапельного потока в трубе. Выявлены факторы, оказывающие влияние на интенсивность тепломассообменных характеристик (начальная массовая концентрация капель жидкости, начальный диаметр капель, скорость теплоносителя, плотность теплового потока и начальная температура потока пара). Проведено сравнение расчетов тепломассообмена для парокапельного потока с известными численными работами. Установлено, что скорость испарения частиц повышается с ростом теплового потока и начальной температуры воздуха и уменьшается с увеличением диаметра капель. Произведен расчет длины участков, на которых наблюдается полное испарение капель. Показано, что в целом испарение капель по сравнению с однофазным потоком пара приводит к существенной интенсификации теплоотдачи (до 200 <!mdash!> 300 %).
Установлено, что закономерности термокапиллярного разрыва пленки на протяженных нагревателях при волновом течении пленки и нагревателях с малым линейным размером при малых числах Рейнольдса различны. При локальном нагреве пленки появлению сухих пятен предшествует формирование регулярных структур и их эволюция. Обнаружено повышение устойчивости на порядок по тепловым потокам к разрыву стекающей пленки в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Выполнено обобщение экспериментальных данных по критическим тепловым потокам для формирования сухих пятен при течении различных жидкостей по пластине с локальным нагревателем.
Выполнены исследования вытекающих в атмосферу осесимметричных жидких струй, имеющих кольцевые поперечные сечения. В рамках модели весомой капиллярной невязкой жидкости построен алгоритм расчета формы струи. Приведены примеры расчетов. Проведены экспериментальные исследования. Показано хорошее соответствие теоретических и экспериментальных результатов.
