Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Array
(
    [SESS_AUTH] => Array
        (
            [POLICY] => Array
                (
                    [SESSION_TIMEOUT] => 24
                    [SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
                    [MAX_STORE_NUM] => 10
                    [STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
                    [STORE_TIMEOUT] => 525600
                    [CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
                    [PASSWORD_LENGTH] => 6
                    [PASSWORD_UPPERCASE] => N
                    [PASSWORD_LOWERCASE] => N
                    [PASSWORD_DIGITS] => N
                    [PASSWORD_PUNCTUATION] => N
                    [LOGIN_ATTEMPTS] => 0
                    [PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
                )

        )

    [SESS_IP] => 35.172.223.251
    [SESS_TIME] => 1660329132
    [BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
    [fixed_session_id] => 36a522a3d59757df2033d90f9779244a
    [UNIQUE_KEY] => 30eb98a5f6ac4c578dc5eb89ae74055a
    [BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
        (
            [LOGIN] => 
            [POLICY_ATTEMPTS] => 0
        )

)

Поиск по журналу

Теплофизика и аэромеханика

2018 год, номер 6

1.
Экспериментальное исследование влияния малых углов атаки и затупления носика конуса на стабилизацию гиперзвукового пограничного слоя пассивным пористым покрытием

С.О. Морозов1, С.В. Лукашевич1, В.Г. Судаков2, А.Н. Шиплюк1
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
morozov@itam.nsc.ru
2Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского, Жуковский, Московская обл.
Ключевые слова: гиперзвуковой пограничный слой, пассивное пористое покрытие, устойчивость пограничного слоя, ламинарно-турбулентный переход, вторая мода возмущений
Страницы: 825-832

Аннотация >>
Работа посвящена экспериментальному исследованию влияния малых углов атаки и радиуса затупления носика конуса на эффективность стабилизации высокочастотных возмущений в гиперзвуковом пограничном слое при помощи пассивного пористого покрытия. Эксперименты проведены на конусе с углом полураскрытия 7° и радиусом затупления носика R = 0,03, 0,5 и 1 мм под углами атаки α = 0¸1° при числе Маха набегающего потока M = 5,8. Измерены высокочастотные пульсации давления на сторонах со сплошной и пористой поверхностями конуса. Показано, что при всех исследуемых углах атаки и радиусах затупления носика конуса пассивное пористое покрытие эффективно подавляет высокочастотные возмущения в гиперзвуковом пограничном слое как на наветренной, так и на подветренной стороне конуса.


2.
Исследование импульсного воздействия мембраны на пограничный слой прямого крыла

М.М. Катасонов1, А.М. Павленко1, В.В. Козлов1,2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
mikhail@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: пограничный слой, отрыв, ламинарно-турбулентный переход, продольная локализованная структура, волновой пакет
Страницы: 833-839

Аннотация >>
Исследовано развитие контролируемых возмущений в пограничном слое прямого крыла с помощью термоанемометра. Колебания трехмерной поверхности с большой амплитудой генерируют два типа возмущений: локализованные продольные структуры и волновые пакеты. Вниз по течению, интенсивность продольных локализованных структур уменьшается. Волновые пакеты проявляются в области неблагоприятного градиента давления вблизи фронтов продольной локализованной структуры. В области отрыва потока наблюдается сильный рост амплитуды волновых пакетов. Пространственное развитие исследованных волновых пакетов совпадает с развитием трёхмерной волны Толлмина-Шлихтинга в аналогичных условиях.


3.
Движение вихрей в двумерной ограниченной области

П.И. Гешев1,2, А.И. Черных1,3
1Новосибирский государственный университет, Новосибирск
geshev@itp.nsc.ru
2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
3Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск
Ключевые слова: идеальная жидкость, точечный вихрь, гамильтониан, точное интегрирование, стохастические траектории
Страницы: 841-854

Аннотация >>
Методами теории функций комплексной переменной получены гамильтоновы уравнения движения системы N точечных идеальных вихрей в односвязной двумерной области. Показано, что движение двух вихрей в круге интегрируется точно; определены периоды этого движения. Методом секущих плоскостей в фазовом пространстве исследовано движение двух вихрей в области, ограниченной лемнискатой. Здесь обнаружены стохастические траектории, имеющие сплошные спектры мощности. Предполагаемая причина стохастичности ¾ блуждание фазовой точки по гомоклинической структуре.


4.
Экспериментальное определение коэффициента гелиевой проницаемости на примере полых микросферических мембран

В.Н. Зиновьев, И.В. Казанин, В.А. Лебига, А.Ю. Пак, Н.Г. Цибульский, А.С. Верещагин, В.М. Фомин
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
zinoviev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: гелий, микросферы, гелиевая проницаемость, разделение газов, природный газ, мембранно-сорбционный метод
Страницы: 855-864

Аннотация >>
Работа посвящена исследованию гелиевой проницаемости полых микросферических мембран на примере узкой фракции микросфер МС-В-1Л. В ходе исследований подготовлен экспериментальный стенд для получения сорбционных кривых для различных газов при заданных значениях давления и температуры. Отработана методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных с целью определения коэффициента гелиевой проницаемости исследуемого типа полых микросферических мембран. Для выделенной узкой фракции микросфер МС-В-1Л в диапазоне диаметров 35-50 мкм определены величины коэффициента гелиевой проницаемости материала стенок частиц в диапазоне температур от 20 до 110 °C, а также энергия активации процесса сорбции гелия данными микросферами.


5.
ВЛИЯНИЕ ИСПАРЕНИЯ КАПЕЛЬ НА СТРУКТУРУ ТЕЧЕНИЯ И ТЕПЛОМАССОБМЕН В ОГРАНИЧЕННОМ ЗАКРУЧЕННОМ ГАЗОКАПЕЛЬНОМ ПОТОКЕ ЗА ЕГО ВНЕЗАПНЫМ РАСШИРЕНИЕМ

М.А. Пахомов, В.И. Терехов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
pakhomov@ngs.ru
Ключевые слова: газокапельный поток, отрыв, закрутка, испарение, численное моделирование, турбулентность, модель переноса рейнольдсовых напряжений
Страницы: 865-875

Аннотация >>
Выполнено численное исследование влияния параметра закрутки потока и теплофизических свойств материала капель воды, этанола и ацетона на структуру турбулентного течения и теплообмен в газокапельном потоке. Для описания динамики и тепломассообмена двухфазного потока был использован эйлеров подход. Для закрученного потока характерным является рост концентрации мелких частиц на оси трубы за счет их накопления в зоне обратных токов под действием силы турбофореза. Показано, что добавление капель приводит к существенному росту теплообмена (более, чем в 2,5 раза) при величине массовой концентрации капель ML1 = 0,1 в сравнении с однофазным закрученным течением. Интенсификация теплообмена при использовании капель этанола выше, чем для капель воды (примерно на 10-20 %) и ацетона (до 65 %). При использовании капель этанола и ацетона сокращается область существования двухфазного течения, а степень подавления турбулентности несущей фазы уменьшается. Это происходит из-за более быстрого испарения капель легколетучих жидкостей.


6.
Режимы течения термовязкой жидкости в плоском неизотермическом слое

Ю.М. Куликов, Э.Е. Сон
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва
Ключевые слова: термовязкость, точка перегиба, случайный шум, смешение, корреляционный фильтр, коррекция дивергенции, турбулентность
Страницы: 877-898

Аннотация >>
В работе подробно обсуждается постановка задачи о расчете трехмерного течения термовязкой жидкости в приближении слабой сжимаемости в кубической области, заключенной между плоскими стенками с различной температурой. В двух других направлениях задаются периодические граничные условия, причем в одном из них поддерживается постоянный перепад давления для сохранения напорного течения. Такая постановка позволяет проследить за эволюцией начальных возмущений, накладываемых на основное течение. Развитие течения зависит от характеристик возмущения, в данном случае рассматривается вырожденный одномерный шум, дивергенция которого равна нулю (далее - дивергентный шум), который затем фильтруется с помощью специального корреляционного фильтра. При использовании недивергентного шума необходимо применение алгоритма восстановления соленоидальности случайного поля скорости. По результатам моделирования установлено, что развитие случайного поля возмущений может приводить к двум качественно различным исходам: в первом случае ¾ относительно малой интенсивности возмущений ¾ происходит смена формы профиля скорости, связанная с исчезновением точки перегиба и увеличением расходных характеристик в 1,5-1,6 раза, во втором случае начинается турбулизация течения, сопровождаемая разрушением ядра потока и существенным падением расходных характеристик. В обоих исходах выход на стационарный режим течения: фактический ¾ в первом случае (в смысле неизменности полей скоростей) и статистический - во втором, происходит достаточно долго: до t ~ 200 в безразмерных единицах. Анализ течения проводится на основе интегральных кривых кинетической энергии и энстрофии, а также с помощью пространственного усреднения полученных массивов данных.


7.
Движение ручейка жидкости в микроканале при спутном потоке газа

Ю.О. Кабова1, В.В. Кузнецов2,3, О.А. Кабов1,3
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
kabov@itp.nsc.ru
2Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск
3Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Ключевые слова: двухфазные течения, ручейковые течения, микроканалы, численные исследования
Страницы: 899-908

Аннотация >>
Исследовано совместное установившееся движение ручейка несжимаемой жидкости и потока газа в микроканале с учетом действия сил гравитации, касательного напряжения на границе раздела газ-жидкость и сил Ван-дер-Ваальса. Для различных значений расходов жидкости и газа вычислены значения краевого угла. Показано, что для постоянного расхода жидкости увеличение скорости газа приводит к уменьшению высоты ручейка, поверхность ручейка при этом уплощается. Обнаружено существенное деформирующее влияние ручейкового течения на распределение скорости в газе. ... Исследования показывают, что ручейки жидкости, увлекаемые движущимся потоком пара или газа в узких каналах (100-300 мкм), позволяют обеспечивать существенную интенсивность теплоотдачи особенно в областях линий контакта жидкости и нагретой поверхности [1-4]. Тем самым использование ручейковых течений для управления тепловыми режимами при работе с современным полупроводниковым оборудованием с большой мощностью рассеивания является перспективным методом, в частности для космических приложений, где предусмотрено производство энергии, охлаждение оборудования, поддержание работы систем жизнеобеспечения и т.д. [5]. … В работе [6] предлагалась модель стекающего по наклонной плоскости ручейка с поверхностью постоянной кривизны. В публикации [7] рассматривалось стекание ручья по наклонному цилиндру. Движение ручейка жидкости, увлекаемого потоком газа в миниканале при различных значениях уровня гравитации, изучалось в работе [8]. ... В соотношении (6) учтено расклинивающее давление, возникающее вследствие действия сил Ван-дер-Ваальса [9]. ... Рассматриваемую задачу можно назвать «прямой». В более простой постановке такая задача решалась в работе [10]. ... Последняя задача решалась методом конечных разностей с использованием метода дробных шагов по введенному для вычислений фиктивному времени [11]. ... Наличие подобных участков плоской поверхности отмечалось в работе [8]. ... Похожим образом значение контактного угла рассчитывалось в работе [12], где пленка стекала по наклонной подложке, образуя движущуюся переднюю кромку. ... В плоскости сечения y = 0 профиль скорости состоит из двух участков парабол. Причем участок, соответствующий скорости в жидкости, является практически прямолинейным, что хорошо согласуется с результатами, представленными в работе [13]. .


8.
Автоколебательный режим вскипания сильно недогретой жидкости в проточном кольцевом канале

С.П. Актершев1, А.А. Левин2, И.В. Мезенцев1, Н.Н. Мезенцева1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
sergey-aktershev@mail.ru
2Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, Иркутск
Ключевые слова: вскипание, недогретая жидкость, испарение, конденсация, пульсации давления, автоколебания
Страницы: 909-921

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования вскипания сильно недо-гретого этанола в кольцевом проточном канале в условиях импульсного тепловыделения в стенке, охлаждаемой потоком жидкости. В опытах зафиксированы образование паровой оболочки на стенке нагревателя и продолжительные колебания давления в канале большой амплитуды (автоколебательный режим). Разработана математическая модель процесса вскипания этанола, которая учитывает испарение перегретой жидкости вблизи стенки нагревателя и конденсацию пара в потоке недогретой жидкости. Предложенная модель описывает как затухающие колебания парового слоя, так и развитие автоколебательного режима, хорошо предсказывает амплитуду и частоту нелинейных колебаний. Численные расчеты показали, что автоколебательный режим реализуется за счет испарения периодически возобновляемого микрослоя жидкости на стенке нагревателя. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.


9.
Влияние температурной зависимости теплопроводности и степени черноты на температурное поле в фотоакустической камере с двухслойными пластинами

Т.Х. Салихов, Ю.П. Ходжаев
НИИ Таджикского национального университета, Душанбе, Республика Таджикистан
tsalikhov@mail.ru
Ключевые слова: температурное поле, фотоакустика, двухслойные системы
Страницы: 923-930



10.
Влияние импульсного излучения СО2-лазера на транспортировку порошка при лазерной наплавке металлов

Д.В. Сергачёв1, О.Б. Ковалев1, Г.Н. Грачёв2, А.Л. Смирнов2, П.А. Пинаев2
1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск
yosergach@gmail.com
2Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск
Ключевые слова: двухфазный поток, импульсное лазерное излучение, испарение, давление отдачи паров, реактивное ускорение, оптическая диагностика
Страницы: 931-942

Аннотация >>
Решаются проблемы измерения скорости и температуры частиц в световом поле импульсно-периодического лазера с использованием бесконтактных методов регистрации на основе спектрометра и комплекса лазерных и оптических средств. Методика диагностики объединяет два независимых способа измерения скорости частиц: пассивный, основанный на собственном излучении нагретых частиц в газовом потоке, и активный, использующий излучение рассеянного лазерного луча. Приведены гистограммы статистических распределений скоростей частиц для двух режимов работы коаксиального сопла: при отсутствии и наличии импульсного лазерного излучения. В экспериментах применялись различные типы порошков (Al2O3, Mo, Ni, Al) со стандартными для технологии лазерной наплавки распределениями частиц по размерам, рабочие газы (воздух, азот, аргон) и СО2-лазер, работающий в импульсно-периодическом режиме, средней мощностью до 2 кВт и импульсной мощностью десятки/сотни киловатт. Показано, что в поле лазерного излучения частицы порошка приобретают дополнительное ускорение за счет испарения и появления реактивной силы, обусловленной давлением отдачи паров с облученной части поверхности частицы. Показано, что лазерное излучение может значительно влиять на скорость и температуру частиц порошка при его транспортировке газоструйным потоком. Скорости отдельных частиц за счет лазерного ускорения могут достигать значений порядка 120 м/с при максимальной скорости несущего газа до 30 м/с.


11.
Экспериментальное исследование щёлочь-ПАВ-полимерных композиций на кернах пластов высоковязкой нефти

У.К. Жапбасбаев, С.Е. Кудайбергенов, А.Н. Манханова, Р.М. Садыков
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И. Сатпаева, Казахстан, Алматы
uzak.zh@mail.ru
Ключевые слова: керны пластов высоковязкой нефти, фазовое поведение агента, закачка оторочки водного раствора щёлочь-ПАВ-полимерной композиции
Страницы: 943-950

Аннотация >>
Приводятся результаты экспериментов с использованием щёлочь-ПАВ-полимерных композиций (ASP- заводнение) на кернах пластов высоковязкой нефти. Исследования фазового поведения растворов с различными концентрациями щелочи (NaOH) и ПАВ (ДДСNa) при смешивании с высоковязкой нефтью позволили определить оптимальные составы агентов для формирования эмульсии третьего типа по Виндзору. Результаты опытов на кернах пластов высоковязкой нефти показывают, что закачки оторочки оптимальных составов водного раствора ПАВ/щелочь и полимера после обычного заводнения приводят к увеличению коэффициента вытеснения нефти от 19 до 37 %.


12.
Исследование газификации твердых углеводородов в шаровых укладках при воздействии высокотемпературного газового потока

К.Ю. Арефьев1,2,3, К.В. Федотова1,2, Л.С. Яновский1,4, М.А. Ильченко1, К.Т. Ниазбаев1,2
1Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва
fedkv_89@mail.ru
2Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва
3Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Московская обл
4Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Московская обл
Страницы: 951-962

Аннотация >>
Представлены математическая модель и результаты расчетов процесса газификации твердых углеводородов (ТУВ) в шаровых укладках при их обдуве высокотемпературным газом внутри каналов переменного сечения. Проведено параметрическое исследование влияния температуры и состава газовой фазы, теплофизических свойств ТУВ, диаметра шаровой укладки и конфигурации канала на массовый расход и температуру продуктов газификации ТУВ. Представлен метод оценки параметров процесса газификации ТУВ в проточном тракте низкотемпературных газогенераторов (НТГГ) без потери формы элементов шаровых укладок вследствие их плавления. Разработаны рекомендации, позволяющие обеспечить потребные величины массового расхода ТУВ и температуры в выходном сечении НТГГ. Полученные данные могут быть использованы при анализе экспериментальных исследований сублимации ТУВ и на этапе предварительного проектирования НТГГ.


13.
Исследование эффективности теплофикационного энергоблока с противодавленческой паровой турбиной и утилизацией тепла уходящих газов

А.М. Клер, Е.Л. Степанова, А.С. Максимов
Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, Иркутск
step@isem.irk.ru
Ключевые слова: теплофикационный паротурбинный энергоблок, математическое моделирование, оптимизация, эффективность работы теплоэнергетического оборудования, паровая турбина с противодавлением, утилизация теплоты дымовых газов
Страницы: 963-974

Аннотация >>
Рассматривается перспективная теплофикационная паротурбинная установка, включающая паровую турбину с противодавлением и паровой котел, работающий на природном газе, с утилизацией тепла уходящих газов. Разработана математическая модель установки, позволяющая проводить один конструкторский расчет в номинальном режиме и несколько поверочных расчетов в характерных режимах с различными тепловыми нагрузками. С использованием разработанной модели проведены оптимизационные расчеты установки для двух регионов с разными климатическими условиями и разными ценами на топливо. По критерию минимума цены электроэнергии найдены оптимальные конструктивные параметры оборудования, параметры рабочего тела и теплоносителей во всех точках технологической схемы, а так же расходы топлива в каждом характерном режиме работы. Показано, что рассматриваемый энергоблок позволяет обеспечить коэффициент использования теплоты топлива выше, чем традиционная теплофикационная установка.


14.
Авторский указатель статей, опубликованных в 2018 г


Страницы: 975-984



15.
Вниманию читателей


Страницы: 985-986