Исследован теплообмен при распространении струи в спутном потоке в широких диапазонах изменения параметра вдува (m = US/U0 < 1 и m > 1) и степени турбулентности потока (Тu0 = 0,2÷25%). Экспериментально показано, что при m < 1 увеличение турбулентности на 1 % приводит к увеличению теплообмена на 1 % и при расчете теплообмена необходимо учитывать адиабатическую температуру стенки и относительную функцию теплообмена. В режиме m > 1 степень турбулентности потока не влияет на теплообмен и расчет теплоотдачи можно проводить по закономерностям, характерным для струйных течений.
Экспериментально исследовалась смешанная конвекция в горизонтальном слое жидкости, возбуждаемая равномерным подогревом снизу и вращением одной из границ слоя. Область, занятая жидкостью, — цилиндр радиусом 320 мм и высотой 45 мм. Вращается или верхняя граница, или нижняя вместе с боковой стенкой. При числах Рэлея Ra ≈ 2 &midot; 107 в широком диапазоне чисел Рейнольдса по экспериментальным данным построены профили средней температуры по нормали к верхней границе с равномерным шагом по радиусу, получены данные о радиальном расслоении жидкости по температуре, интегральном потоке через слой жидкости и информация о пульсациях температуры. Обнаружен сложный характер зависимости теплопередачи от числа Рейнольдса. Предложено качественное объяснение полученных зависимостей теплоотдачи и температурного расслоения от чисел Рейнольдса.
А. Д. Рычков, М. Ф. Жуков*
"Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск *Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск"
Страницы: 134-140
Проведено численное моделирование процесса воспламенения аэросмеси в пылеугольной горелке с предвключенным муфелем центральной осесимметричной струей воздуха, нагретого в электродуговом плазмотроне до температуры ≈5000 К. Этот процесс лежит в основе нового безмазутного способа розжига котельных агрегатов тепловых электростанций и является весьма перспективным как с экономической, так и с экологической точек зрения. Целью численного моделирования являлось исследование процесса воспламенения частиц угля в потоке и выяснение условий, при выполнении которых происходит переход к самостоятельному горению пылеугольной смеси. Полученные результаты позволили выявить существенную роль радиационного теплообмена в инициализации процесса горения частиц твердого топлива.
Численно исследовано поле скоростей в окрестности точки контакта свободной и твердой границ в задаче о бестигельной зонной плавке, рассмотренной в модельной двумерной постановке. Отмечены четко выраженные пограничный слой Прандтля на твердой границе и пограничный слой Марангони на свободной границе, большие градиенты продольной скорости вдоль свободной границы в непосредственной близости от «холодного» угла. Впервые обнаружено, что эпюра скорости при удалении от твердой границы имеет максимум, что не характерно для обычного течения вблизи твердой границы.
О. П. Алексеенко, А. М. Вайсман, А. Ф. Зазовский*
"Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск *Shlumberger Cambridge Research, СВ3 0HG Cambridge"
Страницы: 149-157
Предложен алгоритм, позволяющий находить решение задачи Перкинса—Керна—Нордгрена для стандартных режимов гидроразрыва. Выявлены универсальные качественные закономерности поведения трещины, в частности, найдена асимптотика раскрытия у края и показано, что ее характер определяется скоростью увеличения или уменьшения размера трещины.
Предложена модель вязкохрупкого перехода при разрушении металлов и сплавов, основанная на конкуренции процессов развития микротрещин и рождения дислокаций. В качестве дефектов того и другого типа рассматриваются микропоры, возникающие в области концентрации напряжений при коагуляции вакансий. Проведены количественные оценки кинетики развития микропоры и генерации ею микротрещин или дислокационных призматических петель. Рассмотрена температурная зависимость охрупчивания металлов и сплавов, а также влияние скорости нагружения и легирования на температуру охрупчивания.
Рассмотрено упругое равновесие изотропной плоскости с одним линейным дефектом в условиях продольного сдвига. Поле деформаций построено как решение двумерной краевой задачи Римана с переменными коэффициентами. Предложен специальный прием, позволяющий свести общую двумерную задачу к двум одномерным. Описаны три типа асимптотических выражений поля деформаций: в вершинах дефекта, в вершинах армирующего ребра, а также на удалении от близко расположенных вершин дефекта и ребра. Из анализа вариационных симметрий уравнений продольного сдвига выводится общая форма асимптотики деформаций с конечной энергией. Сформулирован парадокс основной смешанной краевой задачи для трещин и предложен вариант ее решения.
Показано, что при взаимодействии водорода со свежеобразованной поверхностью в вершине трещины монокристалла металла происходит обрыв межатомных связей. Получены количественные оценки уменьшения хрупкой прочности монокристаллов металлов при наличии водорода в трещине по сравнению с прочностью того же металла в отсутствие водорода, когда используются сопоставимые критерии хрупкой прочности
Магнитогидродинамическое обтекание шара, снабженного внутренним источником электромагнитных полей в виде переменного магнитного диполя, исследовано в стоксовом приближении. Рассматриваемый диполь способен обеспечить поступательное движение шара относительно жидкости. Показаны особенности обтекания в самодвижущемся режиме работы источника, вызванные влиянием распределенных объемных сил на характер течения.
А. А. Шутов, А. А. Захарьян*
"ГНЦ РФ. Филиал научно-исследовательского физико-химического института им. Л. Я. Карпова,249020 Обнинск *ГНЦ РФ. Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л. Я. Карпова, 115523 Москва"
В приближении ламинарного пограничного слоя решена задача о струйном течении несжимаемой жидкости со свободными границами в электрическом поле. В классе ав¬томодельных решений найдено точное решение для круглой струи. В случае плоской щелевой струи построено решение в виде ряда по степеням поперечной по отношению к плоскости симметрии координаты. Приведены зависимости радиуса (полуширины) от продольной координаты.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
