А.В. Бойко, В.И. Бородулин, А.В. Иванов, С.В. Кириловский, Д.А. Мищенко, Т.В. Поплавская, А.Д. Черепанов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия boiko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пограничный слой стреловидного крыла, положение ламинарно-турбулентного перехода, неустойчивость поперечного течения, восприимчивость, шероховатость поверхности
Страницы: 92-106
Выполнено совершенствование метода переменного N-фактора - одного из наиболее эффективных современных методов прогноза положения ламинарно-турбулентного перехода в пограничных слоях. Уточнение определения порогового значения N-фактора перехода на стреловидных крыльях проведено за счет учета диапазона поперечных масштабов шероховатостей передней кромки крыла, "опасных" с точки зрения неустойчивости поперечного течения и восприимчивости пограничного слоя. Предложенная модификация метода не требует дополнительного численного анализа, так как основана на использовании стандартных для этого метода расчетов по линейной теории устойчивости и эмпирических сведений об эффективности восприимчивости погранслоя к шероховатостям при порождении вихрей неустойчивости поперечного течения. Приведены полученные зависимости критических N-факторов перехода от безразмерной шероховатости передней кромки крыла, прокалиброванные с помощью экспериментальных данных авторов
А.И. Максимов, И.Н. Кавун
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия maksimov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: вихревая система, пограничный слой, скачок уплотнения, взаимодействие, двугранная модель, предельные линии тока, эксперимент, численное моделирование
Страницы: 107-115
Рассмотрено взаимодействие плоского косого скачка уплотнения с вихревой системой, возникающей при срыве потока на ребре двугранной модели с углом раскрытия 270°. Генератор скачка в виде тонкой пластины и модель расположены под одинаковым углом атаки 16°. Расширяющийся вниз по потоку срывной вихрь возникает за счет перепада давления между верхней и боковой гранями модели, а падающий от генератора скачок уплотнения вызывает обширный отрыв пограничного слоя на поверхности боковой грани. Сложное взаимодействие вызванного скачком отрывного течения со срывным приводит к формированию отошедшего от поверхности цилиндрического вихря
Исследуется влияние предварительного обжатия на изменение пористости насыщенных водой глинистых грунтов. Для анализа применяется численная модель одномерной фильтрации в пористой среде с переменной проницаемостью, зависящей от приложенной нагрузки. В качестве граничных условий задаются скорости фильтрации, а влияние нагрузки моделируется изменением коэффициента проницаемости. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными. Предложенное описание изменения пористости позволяет более точно прогнозировать поведение грунтов при фильтрации жидкости
В.Б. Неверова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия vicneverova@yandex.ru
Ключевые слова: свободная поверхность, динамический краевой угол, линия трехфазного контакта, неизотермическое течение
Страницы: 129-134
Проводится численное исследование задачи о симметричном заполнении капилляра вязкой несжимаемой жидкостью в неизотермическом случае. Для описания течения используется модель Павловского. В данной задаче возникает проблема динамического краевого угла, в случае если угол натекания отличен от 0 или π. Эта особенность вызвана несовместимостью условий на свободной границе и условий прилипания на твердой стенке в окрестности движущейся линии контакта трех фаз. Для замыкания постановки задачи используется замена условия прилипания на обобщенное условие Навье. Исследуется влияние динамического краевого угла на температуру вблизи линии трехфазного контакта для течений с малыми капиллярными числами
Рассмотрен способ управления плотностью теплового потока при кипении воды при моделировании работы двухфазной системы охлаждения силовой электроники. Проблема увеличения тепловой нагрузки и, как следствие, мощности силовых приборов заключается в невозможности отвести такие тепловые потоки от силового модуля. Наиболее эффективный способ отвода теплоты - кипение - ограничен наступлением кризиса. Предложен метод упрощенного отвода пара от поверхности теплообмена с использованием адиабатных вставок. Используемые вставки позволяют дробить паровые пузыри на более мелкие, что снижает вероятность "запаривания" поверхности, кроме того, на них реализуется режим скольжения жидкости вдоль необогреваемой стенки изотермической вставки в отсутствие влияния паровых пузырей. Основной метод исследования - градиентная теплометрия. Получена зависимость локальной плотности теплового потока от температуры моделируемого силового модуля для различных шагов оребрения при использовании адиабатных вставок. Доказана эффективность предлагаемого способа управления плотностью теплового потока
А.И. Федюшкин
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва, Россия fai@ipmnet.ru
Ключевые слова: естественная конвекция, численное моделирование, число Прандтля, структура течения, квазипериодическое течение, расслоение
Страницы: 149-163
Представлены результаты численного анализа процесса перехода от стационарного к колебательному режиму ламинарного течения гравитационной конвекции несжимаемой жидкости в замкнутой полости, подогреваемой сбоку, при различных числах Грасгофа и Прандтля. Показано влияние нелинейной зависимости конвективного течения от числа Прандтля на структуру течения и на его расслоение по температуре и концентрации
В.А. Косяков1,2, Р.В. Фурсенко1,2 1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия kosyakov@itam.nsc.ru 2Институт прикладной математики ДВО РАН, Владивосток, Россия fursenko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: лазерно-индуцированное недогретое кипение, одиночный пузырь, кумулятивная струя, численное моделирование, метод объемных долей
Страницы: 164-176
Численно исследовано влияние стенок трубки на лазерно-индуцированное недогретое кипение на торце тонкого лазерного волокна, помещенного в эту трубку. Показано, что в трубках, радиус которых превышает радиус пузырька в состоянии максимального расширения более чем в четыре раза, скорость кумулятивной струи, образующейся при схлопывании парового пузырька, равна скорости струи в неограниченном пространстве. При уменьшении радиуса трубки скорость струи снижается вследствие "отскока" - повторного расширения пузырька, препятствующего формированию струи. Дальнейшее уменьшение радиуса приводит к преобладанию осевого течения жидкости внутри трубки и разрушению струи. Показано влияние радиуса и длины трубки, а также длины волокна на форму пузырька и объемные расходы через концевые сечения трубки. Определены безразмерные параметры, при которых объемный расход через эти сечения достигает максимума, что особенно важно для медицинских приложений
Исследована гетерогенная керамика на основе карбида бора с добавлением диборида ванадия, полученная путем одноосного горячего прессования. В процессе спекания диборид ванадия синтезировался методом карбидоборного восстановления из оксида ванадия, что подтверждают результаты рентгенофазового анализа. Микроструктура гетерогенной керамики B4C-VB2 представляет собой равномерно распределенные зерна диборида ванадия в матрице карбида бора. Установлено, что при увеличении молярной доли диборида ванадия с 0 до 5 % трещиностойкость керамики увеличилась с 2,0 до 5,5 МПа⋅м1/2
Рассматривается процесс распространения волн Лява в слое, расположенном на полупространстве, состоящем из относительно тонких слоев, с проскальзыванием на контактных границах. Контактные условия проскальзывания в мелкослоистой среде заданы линейным винклеровским условием для касательных напряжений. Такая среда описывается асимптотически точной осредненной моделью с учетом членов второго порядка по малому параметру - толщине слоев. Получены дисперсионные соотношения для волн Лява, построены типичные дисперсионные кривые и профили волн по толщине. Проведен параметрический анализ, показано отличие от случая однородного полупространства
Проведено исследование особенностей упругопластического перехода и последующего упрочнения на участке кривой до деформации 4 % в однородных образцах сплава АМг5 и в образцах со сварным швом, сформированным сваркой трением с перемешиванием. Установлено, что в зависимости от скорости деформирования упругопластический переход может реализоваться путем формирования и распространения автоволн локализованной пластичности переключения или возбуждения. Автоволны формируются на концентраторах напряжения, например на границах сварного шва
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
