Главная – Журналы – Поиск по журналам

Используется неявный конечно-разностный метод для получения решения задачи об обтекании полубесконечной вертикальной пластины, внезапно приводимой в движение, потоком вязкой несжимаемой жидкости с равномерным тепловым потоком. Графически приводятся нестационарные и стационарные профили скорости и температуры, локальное и среднее сопротивление трения и число Нуссельта. Показано, что профили скорости при малых значениях времени t согласуются с теоретическим решением для задачи об обтекании с постоянным тепловым потоком бесконечной вертикальной пластины, внезапно приводимой в движение. Исследуется влияние различных параметров: Pr (число Прандтля) и Gr (число Грасгофа). Установлены устойчивость и сходимость неявной конечно-разностной схемы.

Представлены методические аспекты построения квазидиффузионных методов расчета теплообмена излучением в поглощающей, излучающей и изотропно рассеивающей серой среде применительно к обобщенной постановке задачи. Показано, что проблема теплообмена сводится к решению приближенных дифференциальных уравнений относительно плотности потока объемного падающего, либо полусферического результирующего излучений, которые подобно тому, как это осуществляется с помощью интегральных уравнений излучения, сводятся к дифференциальным уравнениям для нахождения плотностей потоков объемного и поверхностного падающих излучений при задании обобщенных характеристик излучения в объеме и на границе. В случае плоского слоя с постоянными оптическими свойствами указанные уравнения преобразуются в дифференциальные уравнения второго порядка с соответствующими граничными условиями, которые применительно к фундаментальной постановке задачи вырождаются в известные в литературе. Представлены уравнения методов средних потоков для обобщенной постановки задачи.

Рассмотрено влияние лучистой составляющей на процессы прогрева и испарения масляной пленки в цилиндре дизеля. Показано, что это влияние весьма существенно и пренебрегать им при изучении процессов тепломассообмена масляной пленки в рассматриваемом случае нельзя. Результаты исследования объясняют экспериментально обнаруженный эффект резкого сокращения расхода масла в дизелях при переводе их на водотопливную эмульсию.

Предложен метод расчета расхода газа в плазмотроне по перепаду давления на длине канала в тех случаях, когда его нельзя определить иным способом, например, в плазмотроне со всасыванием атмосферного воздуха. Результаты расчета параметров потока в канале плазмотрона для ламинарного и турбулентного режимов течения аппроксимированы простыми формулами. Показано слабое влияние излучения на расход. Предложена методика оценки точки перехода от ламинарного режима к турбулентному при наличии электрической дуги, и получено выражение для критического числа Рейнольдса.

Совместные международные симпозиумы "Газовые и химические лазеры" и "Лазеры высокой мощности" являются одним из регулярно организуемых под эгидой Международного сообщества инженеров-оптиков и Европейского оптического общества научных форумов. Симпозиумы проводятся каждые два года в крупных европейских городах (Эдинбург-1996, С.-Петербург-1998, Флоренция-2000). В трудах последнего симпозиума представленные материалы были опубликованы в кратком виде (число участников конференции было необычно большим). Авторы благодарят редколлегию журнала за предоставленную возможность достаточно подробно изложить свои взгляды на современные проблемы физической газовой динамики для лазерных систем.

Обсуждаются различные концепции и схемные решения системы восстановления давления (СВД) применительно к конкретным техническим задачам. Рассмотрены основные особенности работы диффузора, эжектора и парогазогенератора. Проанализированы конкретные варианты компоновочных схем СВД на базе авиационных газотурбинных двигателей с HF(DF)- и COIL-лазерами, выделены работоспособные варианты. Результаты анализа подтверждают реальную возможность создания СВД для высокомощных газовых и химических лазеров с применением современных технологий. Рассмотрены вопросы шумоглушения для стационарного и мобильного вариантов СВД.

Рассматриваются вопросы рационального выбора рабочих параметров сверхзвукового диффузора (СД) и эжектора (ЭЖ), используемых в системах восстановления давления непрерывных химических лазеров. Проанализировано условие согласования параметров СД и ЭЖ при объединении их в единую систему. Приведенные данные в основном относятся к случаю HF(DF)- непрерывных химических лазеров.

На основе технологии вычислительного моделирования с использованием нестационарных трехмерных уравнений Навье – Стокса исследованы стартовые процессы и установившееся течение в диффузоре лабораторного HF/DF-лазера. Анализ картины течения показывает, что поток в сверхзвуковом диффузоре HF/DF-лазера склонен к образованию компактной ударно-волновой структуры, сопровождаемой интенсивным трехмерным отрывом. Это необходимо учитывать при выборе его длины величины геометрического поджатия и способа деления диффузора на секции. Параметрический вычислительный эксперимент на основе нестационарных двумерных уравнений Навье – Стокса дал возможность обоснованно выбрать длину камеры смешения эжектора путем оптимизации давления запуска и нагрузочной характеристики. Проведен анализ физико-химических и газодинамических процессов в сопловом блоке COIL и в полости резонатора. Определены газодинамические и кинетические параметры лазерной среды на входе в диффузор. Профили давления и температуры показывают существенное влияние тепловыделения на газодинамические параметры.

Обсуждается методика испытания системы восстановления давления (СВД) для HF/DF-НХЛ без использования лазера. Предлагается способ физического моделирования потока HF/DF-НХЛ с помощью генератора модельного газа (ГМГ). Представлены некоторые схемные и конструктивные решения, а также краткое техническое описание подобной системы. Результаты испытаний СВД с ГМГ сопоставлены с результатами натурных испытаний СВД совместно с DF-НХЛ.

Гидродинамическим и термодинамическим расчетами показано, что при движении газа по замкнутому газодинамическому контуру СО₂-лазера включение разряда должно сопровождаться дополнительными потерями давления. В то же время экспериментом установлено, что подвод тепла тлеющим разрядом может не приводить к повышению потерь давления. Визуализация течения показала, что в газоразрядном канале и в расположенном за ним диффузоре существуют стационарные вихри, вращающиеся в плоскости стенки канала. Влияние разряда на движение газа заключается в разбиении крупномасштабных вихрей на мелкие. Одной из причин стратификации анодного слоя является неоднородность потока, которая сокращается под действием тлеющего разряда. Предложен метод определения потерь давления и параметров вентилятора, основанный на сопоставлении температур торможения для изоэнтропических и неизоэнтропических процессов.