Главная – Журналы – Теплофизика и аэромеханика 2025 номер 3

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] => 2880
                    [PASSWORD_LENGTH] => 6
                    [PASSWORD_UPPERCASE] => N
                    [PASSWORD_LOWERCASE] => N
                    [PASSWORD_DIGITS] => N
                    [PASSWORD_PUNCTUATION] => N
                    [PASSWORD_CHECK_WEAK] => N
                    [PASSWORD_CHECK_POLICY] => N
                    [PASSWORD_CHANGE_DAYS] => 0
                    [PASSWORD_UNIQUE_COUNT] => 0
                    [LOGIN_ATTEMPTS] => 0
                    [BLOCK_LOGIN_ATTEMPTS] => 0
                    [BLOCK_TIME] => 0
                )

        )

    [SESS_IP] => 216.73.216.1
    [SESS_TIME] => 1757470391
    [IS_EXPIRED] => 
    [BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
    [SESS_SHOW_INCLUDE_TIME_EXEC] => 
    [fixed_session_id] => 33d67e65d0bfdf580f7d913b2708ea05
    [BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
        (
            [LOGIN] => 
            [POLICY_ATTEMPTS] => 0
        )

    [SESS_OPERATIONS] => Array
        (
        )

)

Поиск по журналу

Теплофизика и аэромеханика

2025 год, номер 3

1. О пределах интенсивности массообмена при испарении и горении этанола в пограничном слое (обзор) Б.Ф. Бояршинов Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия boyar@itp.nsc.ru Ключевые слова: предел, ламинарный, турбулентный массоперенос, пограничный слой, горение, испарение, стабилизация, ребро, обратный уступ, срыв пламени. Страницы: 419-430 Аннотация >> Проведен анализ экспериментальных данных по массообмену при испарении и горении этанола в пограничном слое на горизонтальной поверхности. Рассмотрены результаты воздействия преграды (высотой до 15 мм), внешней турбулентности (до 26 %) и скорости воздуха (до 58 м/с), близкой к скорости срыва пламени в пограничном слое. Обзор дополнен опытными данными для сужающегося и расширяющегося каналов. Подтверждается вывод о том, что пределы интенсивности массопереноса при горении определяются закономерностями для ламинарного и турбулентного пограничных слоев на гладкой непроницаемой пластине при испарении без горения. DOI: 10.63430/TIA202503001 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

2. О плодотворности введения понятия гомобаричности при исследовании поведения пузырьков в жидкости Н.С. Хабеев Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия kh.nail@gmail.com Ключевые слова: пузырьки газа, гомобаричность, радиальные колебания Страницы: 431-435 Аннотация >> Рассматриваются сферические газовые пузырьки, совершающие радиальные колебания в жидкости под действием акустического поля. Обсуждается история возникновения и применения гомобарической модели. Проанализированы некоторые публикации по данной тематике. DOI: 10.63430/TIA202503002 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

3. Развитие кавитации в щелевом зазоре на крыле с гладкой и текстурированной поверхностью М.В. Кашкарова1, С.Г. Скрипкин1,2, М.А. Цой2, А.Ю. Кравцова1,2 1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия m.agafontseva@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия skryp91@mail.ru Ключевые слова: высокоскоростная визуализация, CFD-моделирование, кавитация, периодическая шероховатость, крыло NACA 0012, STAR CCM+ Страницы: 437-445 Аннотация >> Работа посвящена исследованию кавитационного течения в щелевом канале, возникающего при обтекании крыловых профилей NACA 0012 с гладкой и периодической шероховатостью на поверхности. Цель работы заключалась в описании динамики развития кавитационной полости на гладком и шероховатом профилях, а также в определении отличий между ними. Компьютерное моделирование кавитационного течения в щелевом канале, образующегося за препятствием в виде крыла, выполнено в современном CFD-пакете STAR CCM+. Получена визуализация, проведено компьютерное моделирование в широком диапазоне параметров, выполнено сопоставление с данными эксперимента по исследованию кавитирующего течения. Описано влияние периодической шероховатости на особенности появления и развития кавитационной полости на крыле. Показана структура потока в ячейках шероховатости. Полученные результаты работы могут быть использованы для эффективного управления процессом кавитации в щелевых участках различных гидротехнических устройств. DOI: 10.63430/TIA202503003 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

4. Структура и устойчивость сверхзвукового пограничного слоя с поперечным градиентом давления, вызванным наклонной ударной волной А.А. Сидоренко, С.В. Кириловский, Т.В. Поплавская Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия sindr@itam.nsc.ru Ключевые слова: взаимодействие ударной волны и ламинарного пограничного слоя, устойчивость пограничного слоя, численное моделирование Страницы: 447-458 Аннотация >> Представлены результаты численного моделирования взаимодействия сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине с наклонной ударной волной, порожденной тонким клином, расположенным под прямым углом к поверхности пластины. Задача решалась с использованием объединения CFD-кода, основан-ного на решении RANS, с программным комплексом LOTRAN 3.0, базирующемся на еN-методе. Выявлены особенности структуры течения с наличием зон первичного и вторичного отрыва. Показано, что индуциро-ванный ударной волной поперечный градиент давления приводит к развитию неустойчивости волн Толлмина -Шлихтинга и неустойчивости вихрей поперечного течения. DOI: 10.63430/TIA202503004 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

5. Динамическая податливость вязкоупругих покрытий, используемыхдля снижения гидродинамического трения В.М. Кулик Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия vkulik@itp.nsc.ru Ключевые слова: покрытие, податливость, стационарный режим, переходный период, вязкоупругие свойства Страницы: 459-469 Аннотация >> В работе описывается реакция слоя вязкоупругого материала, приклеенного на твердое основание, на нестационарную конвективную волну давления. Выведено полное уравнение движения частиц материала покрытия в случае двумерных деформаций, которое учитывает вязкость среды. Получена система уравнений для расчета продольной и поперечной динамической податливости, которые определяются отношением компонент перемещения к приложенному давлению. Выведенные уравнения позволяют описывать не только стационарные колебания покрытия, но и процесс их установления. Отмечено, что, помимо вязкости и коэффициента Пуассона, стационарная и динамическая податливости зависят только от двух параметров: отношения скорости волны возмущения к скорости распространения сдвиговых колебаний в покрытии и отношения длины волны к толщине покрытия. Приведен пример расчета стационарной податливости для типичного случая покрытия из силиконовой резины. Обращено внимание на необходимость учета переходного периода установления вынужденных колебаний, поскольку из-за инерционности и вязкости покрытие не может раскачаться мгновенно. Проанализированы известные попытки рассчитать этот процесс. Введение DOI: 10.63430/TIA202503005 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

6. Динамика зоны турбулентного смешения в турбулизованной стратифицированной среде Н.П. Мошкин1, А.В. Фомина2, Г.Г. Черных3 1Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия nikolay.moshkin@gmail.com 2Кузбасский гуманитарно-педагогический институт Кемеровского государственного университета, Новокузнецк, Россия fav@rdtc.ru 3Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия chernykh@ict.nsc.ru Ключевые слова: зона турбулентного смешения, турбулизованная однородная и стратифицированная жидкости, полуэмпирические модели турбулентности, внутренние волны, численное моделирование Страницы: 471-489 Аннотация >> С применением математической модели, включающей в себя систему осредненных уравнений гидродинамики в приближении Обербека - Буссинеска, дифференциальные уравнения переноса Рейнольдсовых напряжений и скорости диссипации, построена численная модель эволюции плоского турбулентного пятна в турбулизованной стратифицированной среде (вырождающаяся фоновая турбулентность). Компоненты вектора потока массы и дисперсия флуктуаций плотности находились из алгебраических представлений локально-равновесного приближения. Выполнено численное моделирование эволюции зоны турбулентного смешения и генерируемых ею внутренних волн в турбулизованной линейно стратифицированной среде. Результаты расчетов демонстрируют существенное влияние фоновой турбулентности на развитие турбулентного пятна и генерируемые пятном внутренние волны. Крупномасштабный турбулентный фон приводит к генерации внутренних волн значительно меньшей амплитуды. DOI: 10.63430/TIA202503006 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

7. Особенности структуры течения в камере смешения эжектора Коанда О.Ю. Отмахов, М.А. Пахомов, Н.П. Скибина, И.А. Чохар, В.И. Терехов Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия oleg.otmakhov.62@mail.ru Ключевые слова: эксперимент, эжектор, аэродинамика, эффект Коанда, камера смешения, распределения статического и динамического давлений Страницы: 491-505 Аннотация >> Представлены результаты экспериментального исследования структуры течения и распределений давления на стенке и вдоль оси камеры смешения эжектора Коанда. Опыты проводились в диапазоне изменения абсолютной величины полного давления в форкамере PK = 1,2 - 3,5 атм, что соответствовало режимам как до-, так и сверхкритического истечения струи. Ширина кольцевой щели, через которую в камеру смешения вдувался эжектирующий поток, принимала значения h = 0,15, 0,25 и 0,5 мм. С ростом полного давления наблюдалось увеличение разрежения на стенке в начальной части сопла. Установлено, что для распределений статического давления вдоль оси сопла характерно наличие области разрежения практически на всей длине цилиндрического канала. При докритических режимах истечения струи возможны образования рециркуляционных зон в окрестности оси канала вблизи его входа. Отмечается принципиально иной характер распределения скоростей и интенсивности пульсаций в поперечном сечении камеры смешения в зависимости от режимов истечения. DOI: 10.63430/TIA202503007 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

8. Численное моделирование распространения турбулентной струи при истечении из щелевого отверстия в ограниченное пространство М.А. Засимова, Н.Г. Иванов, В.В. Рис, Е.Д. Степашева Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия zasimova_ma@spbstu.ru Ключевые слова: турбулентная струя, прямоугольная полость, автоколебания, нестационарные уравнения Рейнольдса Страницы: 507-519 Аннотация >> Представлены результаты многовариантного численного моделирования распространения турбулентной струи из щелевого отверстия в ограниченном пространстве при значении числа Рейнольдса 4×103. Данные 2D- и 3D-URANS-расчетов в базовой конфигурации ограниченного пространства, приближенной к условиям эксперимента Матауи с соавторами, показали, что значения числа Струхаля по результатам 2D- и 3D-моделирования различаются примерно на 10 %, однако оба результата лежат в пределах неопределенности экспериментальных данных. Получены диапазоны размеров открытой части торцевой границы и высоты полости, для которых реализуются режимы автоколебаний. Показано, что автоколебания исчезают, когда поперечный размер открытой части торцевой границы становится малым и когда высота полости становится близкой к ее длине. DOI: 10.63430/TIA202503008 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

9. Влияние колеблющейся струи на структуру течения в щелевом зазоре с блокировкой потока М.В. Шестаков Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия maximvsh@gmail.com Ключевые слова: каналы сложной формы, меандрирование потока, щелевой зазор, блокировка потока, струйный осциллятор, метод PIV Страницы: 521-528 Аннотация >> Блокировка подканала является одним из сценариев аварии в жидкометаллических быстрых реакторах. Чрезвычайно важно понимать термогидравлическое поведение потока вблизи блокировок. В работе исследуется влияние внешнего воздействия в виде колеблющейся струи на структуру течения за блокировкой в щелевом зазоре. Показано, что область влияния колеблющейся струи на структуру потока в щелевом зазоре ограничена. С помощью спектрального анализа установлено, что частота меандрирования и частота распространения вихревых структур в щелевом канале соответствуют числу Струхаля 0,143. Полученные результаты исследования в отсутствие внешнего воздействия хорошо согласуются с результатами других авторов. DOI: 10.63430/TIA202503009 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

10. Определение эффективности пластинчатых и трубчатых теплообмеников с интенсификаторами с учетом структуры потоков А.Г. Лаптев1, А.А. Ахмитшин2 1Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия tvt_kgeu@mail.ru 2Инженерно-внедренческий центр «Инжехим» (ИВЦ «Инжехим»), Казань, Россия almaz291990@rambler.ru Ключевые слова: тепловая эффективность, теплообменники, математическая модель, экспериментальные исследования, интенсификация теплопередачи, структура потоков Страницы: 529-542 Аннотация >> Экспериментально исследован процесс нагрева жидкости (воды) греющим паром в пластинчатом теплообменнике. Измерены температуры и расходы теплоносителей и с применением уравнений теплового баланса и теплопередачи вычислены тепловой поток и коэффициент теплопередачи в зависимости от расхода нагреваемой воды. Предложены математические модели теплового числа единиц переноса и идеального вытеснения жидкости в гладких каналах и ячеечная модель структуры потока теплоносителя при использовании поверхностных интенсификаторов в виде проволочных вставок и объемных интенсификаторов в виде хаотичной насадки. Установлено удовлетворительное согласование расчетных и опытных данных. Экспериментальными и расчетными по математической модели методами показано, что применение поверхностных интенсификаторов при нагреве жидкости с повышенной вязкостью (индустриального масла) паром повышает коэффициент теплопередачи в 2,75 - 6 раз и тепловую эффективность в 2,4 - 3,2 раза, а при использовании оъемных интенсификаторов - в 15 - 20 раз и 2 - 3 раза соответвенно при нагреве горячей водой. Полученная математическая модель с учетом структуры потоков может применяться при проектировании или модернизации теплообменных аппаратов в различных отраслях промышленности и в энергетике. DOI: 10.63430/TIA202503010 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

11. Моделирование синтеза композитов в 3D-технологии из порошковых смесей, способных к экзотермическим превращениям А.Г. Князева, О.Н. Крюкова Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия anna-knyazeva@mail.ru Ключевые слова: тепловая эффективность, теплообменники, математическая модель, экспериментальные исследования, интенсификация теплопередачи, структура потоков Страницы: 543-549 Аннотация >> Представлено описание двухуровневой модели синтеза покрытия на подложке с разделением физических процессов по пространственным масштабам. Модель соответствует лазерной технологии синтеза композита с формированием упрочняющих частиц in situ. Поле температуры описывается в макрозадаче. Изменение фазового состава моделируется на уровне реакционных ячеек в рамках теории реакционной диффузии. Квазистационарный режим синтеза является скорее исключением, чем правилом. Задачи связаны между собой. Показано, что динамика процесса для образцов разных размеров различна. Вывод о возможности протекания процесса в контролируемом квазистационарном режиме можно сделать только после предварительной оценки характерных масштабов и численного моделирования. DOI: 10.63430/TIA202503010 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

12. Анализ воздействия загрязнений окружающего воздуха на изменения смачиваемости металлической поверхности после наносекундной лазерной абляции О.Б. Ковалев Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия kovalev@itam.nsc.ru Ключевые слова: лазерная абляция, текстурированная поверхность, краевой угол смачивания, физическая адсорбция, супер-гидрофильность, супергидрофобность Страницы: 551-558 Аннотация >> Теоретически исследуется задача о контролируемом понижении со временем свойств смачивания шероховатых поверхностей металлов, получаемых после лазерной абляции с помощью импульсно-периодического лазерного излучения. Эволюция краевого угла смачивания образцов, имеющих иерархическую структуру поверхности после лазерной обработки, обусловлена их хранением на открытом воздухе, что приводит к самопроизвольной адсорбции органической примеси. Рассматривается теория физической адсорбции/десорбции с обратимой квазихимической реакцией по линейному механизму, дополненная изотермой Гиббса и уравнением Юнга в точке контакта трех фаз. Проведен анализ влияния константы равновесия и содержания адсорбируемой примеси в окружающем воздухе на скорость перехода системы к равновесному состоянию. Используемый метод позволяет моделировать механизм перехода смачиваемости и рассчитывать эволюцию во времени краевого угла смачивания при адсорбции органических веществ на текстурированной поверхности металла. DOI: 10.63430/TIA202503012 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

13. Принципы моделирования процесса шлакообразования в энергетических установках В.А. Бабук1, Д.И. Куклин1, С.Ю. Нарыжный1, В.А. Сорокин2, Л.С. Яновский3 1Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им Д.Ф. Устинова, Санкт-Петербург, Россия babuk_va@mail.ru 2АО «Машиностроительное конструкторское бюро «Искра», Москва, Россия info@iskramkb.ru 3Федеральный исследовательский центр химической физики и медицинской химии РАН, Chernogolovka, Russia leonidyanоvskiy@yandex.ru Ключевые слова: агломерат, конденсированные продукты, эволюция, шлаковые остатки, валидация Страницы: 559-572 Аннотация >> Установлены принципы моделирования процесса шлакообразования в камере сгорания энергосиловых установок при использовании высокоэнергетических материалов - твердых и пастообразных топлив, который определяется процессами горения топлива, эволюции многофазного потока в камере сгорания и поведения шлаковых остатков на элементах конструкции. Показана последовательность использования характеристик этих процессов для описания шлакообразования. Приведена разработанная авторами модель эволюции многофазного потока. Эта модель является ключевым инструментом для описания процесса шлакообразования. Ее особенностями являются детальное описание превращений частиц крупной фракции конденсированных продуктов и учет взаимодействия конденсированной и газовой фаз потока. Модель базируется на использовании комбинированного подхода Эйлера - Лагранжа (Euler - Lagrange). Для валидации модели проведено экспериментальное исследование с использованием модельного двигателя на базе алюминизированного пастообразного топлива. Результаты исследования позволили сделать вывод об адекватности модели. Определены направления дальнейших работ для решения задачи моделирования рассматриваемого процесса при варьировании параметров состава и условий в камере сгорания. DOI: 10.63430/TIA202503013 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

14. Теплоотдача и гидравлические потери в канале со сферическими интенсификаторами при циркуляции неазеотропной спирто-водяной смеси В.Е. Жуков, Н.Н. Мезенцева Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия zhukov@itp.nsc.ru Ключевые слова: неазеотропная смесь, спирто-водяная смесь, внутренние интенсификаторы, теплоотдача в канале, перепад давления Страницы: 573-584 Аннотация >> Известно, что интенсификация теплоотдачи в трубах пассивным методом осуществляется путем воздействия на поток вставными интенсификаторами или изменением формы поверхности теплообмена. Представленная работа посвящена изучению процесса интенсификации с использованием сферических турбулизаторов, расположенных в горизонтальном канале из нержавеющей стали. Получены экспериментальные данные по интенсивности теплоотдачи и перепаду давления при циркуляции спирто-водяной смеси с концентрацией 30 % масс. при давлении в сосуде 0,03 - 0,04 МПа. Проведено сравнение эффективности сферических интенсификаторов и перепада давления на секции со сферическими интенсификаторами с эффективностью спиральных интенсификаторов и перепадом давления на секции со спиральными интенсификаторами при аналогичных режимных параметрах. Показано, что эффективность сферических интенсификаторов соразмерна с эффективностью спиральных интенсификаторов при существенно меньших перепадах давления. DOI: 10.63430/TIA202503014 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

15. Определение зависимости излучательной способности от длины волны с использованием гибридного метода наименьших квадратов для бесконтактных измерений температуры П.В. Зинин, П.А. Гришаев, К.М. Булатов Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва, Россия zosimpvz@mail.ru Ключевые слова: дистанционное измерение температуры, дистанционное измерение излучательной способности, метод наименьших квадратов, полиномиальная модель излучательной способности, погрешности измерения температуры, погрешности измерения излучательной способности Страницы: 585-693 Аннотация >> Статья посвящена исследованию бесконтактного измерения температуры и излучательной способности. Существует множество параметров, от которых зависит излучательная способность: температура, длина волны, состояние поверхности и т.д. При бесконтактных измерениях излучательной способности тел, где последняя зависит от длины волны, приближения серого тела недостаточно. В работе представлен гибридный метод, позволяющий свести многомерную минимизацию к одномерной для расчета коэффициентов разложения излучательной способности. Рассмотрены модели серого тела, линейная и квадратичная модели излучательной способности. С увеличением числа коэффициентов полиномиального разложения излучательной способности наблюдается увеличение числа решений. Предлагается подход к выбору правильного решения. Представлены новые возможности по ограничению увеличения числа параметров модели полиномиального разложения излучательной способности, связанные с увеличением относительной погрешности каждого параметра и использованием критерия Акаике. DOI: 10.63430/TIA202503015 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину

16. Плотность интерметаллидов CeAl2 и NdAl2 в твердом и жидком состояниях С.В. Станкус, Р.А. Хайрулин Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия stankus@itp.nsc.ru Ключевые слова: интерметаллиды лантаноидов, плотность, тепловое расширение, твердое и жидкое состояния, гамма-метод, прогнозирование свойств Страницы: 605-615 Аннотация >> Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения с погрешностью 0,5 - 0,8 % проведены измерения плотности интерметаллидов CeAl2 и NdAl2 в интервале температур 1550 - 1930 K твердого и жидкого состояний. Получены аппроксимационные зависимости для плотности расплавов исследованных сплавов, определены изменения плотности при плавлении - кристаллизации. Выполнена эмпирическая оценка плотности расплавов ряда других интерметаллидов LnAl2 лантаноидов цериевой подгруппы. DOI: 10.63430/TIA202503016 Добавить в корзину Товар добавлен в корзину