Главная – Журналы – Поиск по журналам

Методом цепной аналогии проведен анализ электрических параметров высокочастотного гибридного технологического плазмотрона пониженного давления, работающего в режиме слабой прокачки. Результаты анализа, выполненного в одноэлектронном приближении, находятся в удовлетворительном соответствии с опытом и позволяют сформулировать ряд требований к активной элементной базе высокочастотных генераторов.

Предлагается подход к оптимизации параметров теплоэнергетических и энерготехнологических установок с учетом случайного характера исходных данных, основанный на принятии в качестве целевой функции критерия эффективности с заданным уровнем обеспеченности. Приведен алгоритм решения рассматриваемой задачи. Подход проиллюстрирован на примере оптимизации энерготехнологической установки каталитического синтеза метилового спирта и производства электроэнергии.

С 1950 г. после окончания Московского авиационного института я работал по распределению в Энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского, в лаборатории термодинамики двухфазных потоков, и был непосредственным свидетелем и участником многих событий в этом центре теплообменной науки того времени. Я с удовольствием и благодарностью вспоминаю встречи и консультации с известными учеными, труды которых стали классическими и получили мировое признание, – академиками М. В. Кирпичевым, М. А. Михеевым, М. А. Стыриковичем, членами - корреспондентами АН А. С. Предводителевым, А. А. Померанцевым, М. П. Вукаловичем, профессорами К. Д. Воскресенским, З. Л. Миропольским, Ю. А. Суриновым, В. А. Баумом и многими другими. Большинство из них уже ушли из жизни, однако их достижения навечно вписаны в историю науки о теплообмене. В одной статье невозможно оценить вклад в теорию теплообмена всех отечественных ученых, поэтому я, как правило, рассматривал только те работы, которые получили признание мировой научной общественности и укрепили международный авторитет нашей науки о тепло- и массо-обмене.

Предложена математическая модель для расчета параметров стационарного течения газа внутри плоского сужающегося канала, образованного двумя симметрично расположенными клиньями. Модель описывает течение с нерегулярным (маховским) отражением падающей ударной волны. При некоторых предположениях решение задачи сводится к системе нелинейных алгебраических и интегральных уравнений. Представленная модель течения газа описывает следующие структуры течения: нерегулярное отражение ударных волн, кривизну ударных волн и контактного разрыва, волну разрежения и звуковую линию. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными показывает, что данная модель позволяет рассчитывать высоту “ножки” Маха и длину дозвуковой области течения.

Работа посвящена изучению продольного обтекания двух одинаковых параллельно расположенных тел вращения (комбинация конуса с углом полураствора = 20° и цилиндра диаметром D) в присутствии плоской пластины при числе Маха М= 4,02. Расстояния между осями тел вращения и от последних до поверхности пластины составляют соответственно z = 1,4D и y 0,97D. Проведено сопоставление экспериментальных и расчетных результатов в интерференционной области исследуемых моделей. Показано, что при использовании численных алгоритмов, основанных на математической модели уравнений Эйлера (в том числе в случае моделирования влияния вязкости путем задания неравномерного потока во входном сечении) наибольшее расхождение между результатами эксперимента и расчета имеет место в межмодельном канале в областях отрыва при взаимодействии падающих скачков уплотнения с турбулентными пограничными слоями моделей.

В связи с разработкой метода прямого измерения скорости гиперзвукового потока оценивается точность восстановления параметров течения по скорости, числу Маха и давлению торможения за прямым скачком. Приведен пример конкретной реализации в гиперзвуковом эксперименте усовершенствованного авторами метода электроразрядного трассирования, в котором достигнута высокая точность измерения скорости, позволяющая определить потери тепла при прохождении газа по тракту газодинамической установки. Реализованный метод дает возможность по результатам одного эксперимента построить поле скоростей.

Исследована вторичная неустойчивость на группе вихрей, развивающихся в пограничном слое. Показано, что для бегущих волн существует область линейного развития и темпы роста возмущений существенно зависят от расстояния между вихрями. Предложены и обоснованы методы управления вторичной неустойчивостью этих вихрей с помощью контролируемой волны и локализованного отсоса.

Рассмотрены процессы возбуждения и развития вниз по потоку пакетов волн неустойчивости (волновых поездов), которые порождались локализованной вибрацией поверхности. Проведено разложение волновых поездов, состоящих из мод неустойчивости Толлмина – Шлихтинга, на наклонные нормальные во времени и в пространстве моды. Зависимости амплитуды и фазы нормальных мод от продольной координаты экстраполировались в положение источника возмущений для определения их начальных значений. Форма и амплитуда колебаний поверхности вибратора были измерены с высокой точностью с помощью двух различных экспериментальных методик. После двойного фурье - преобразования получен частотно - волновой спектр вибратора, в котором амплитуда и фаза вибраций определялась для мод, соответствующих волнам неустойчивости, возбуждаемым в пограничном слое вибратором. Из анализа экспериментальных данных определены комплексные коэффициенты восприимчивости пограничного слоя Блазиуса к трехмерным вибрациям поверхности как функции поперечного волнового числа и угла наклона волны к потоку для трех значений частоты возмущения.

Обсуждаются результаты экспериментального исследования взаимодействия несжимаемого двумерного турбулентного следа, генерируемого установленным под углом атаки крыловым профилем, с пограничным слоем, формирующимся на аналогичном профиле, расположенном ниже по течению. Выполнены обширные измерения осредненных параметров течения и характеристик турбулентности в области взаимодействия. Особое внимание уделяется анализу структуры течения при изменении положения нижерасположенного крыла по ширине следа. Полученные результаты сравниваются с соответствующими данными для случая изолированного обтекания. В частности, обнаружено заметное снижение уровня турбулентных пульсаций скорости в пограничном слое при расположении крылового профиля в периферийной части следа. Подобный эффект зафиксирован также в области течения за пределами пограничного слоя для случая, когда крыловой профиль находится в центральной части следа. Показано, что хотя процесс взаимодействия носит весьма сложный характер, распределение нормализованного дефекта средней скорости во внешней области взаимодействующего течения приближенно описывается в рамках известных корреляционных соотношений, справедливых для спутного потока позади поперечно обтекаемого кругового цилиндра. Приведен анализ составляющих взаимодействующего течения, т. е. изолированных турбулентного следа и пограничного слоя, и показана возможность их описания в автомодельных переменных.

Показано, что в случае совместного воздействия податливого покрытия, газовых микропузырьков и полимерных добавок на пристенную турбулентность в определенном диапазоне расходов воздуха и полимеров общая эффективность снижения турбулентного сопротивления равна алгебраической сумме малых индивидуальных эффективностей. При увеличении индивидуальных эффектов снижение сопротивления при совместном действии превышает их сумму, а далее может быть меньше такой суммы. Проведенный анализ свидетельствует о существовании взаимовлияния этих средств управления турбулентностью.