ENG

 

"Инженерно-физический журнал" публикует оригинальные и обзорные статьи о новых резульатах научных исследований по следующей тематике: теплофизика, тепломассообмен, теория теплопроводности, термодинамика необратимых процессов, теория сушки, строительная теплофизика, водородная энергетика, структурно-механические характеристики дисперсных систем, формирование углеродных наноструктур, реодинамика, реология, низкотемпературная плазма.


ИНДЕКСАЦИЯ
Журнал индексируется в базах данных:
SCOPUS, INSPEC, Astrophysics Data System (ADS), Chemical Abstracts Service (CAS), Google Scholar, EBSCO, CSA, Academic OneFile, Academic Search, CSA Environmental Sciences, Earthquake Engineering Abstracts, EI-Compendex, Gale, INIS Atomindex, OCLC, SCImago, Summon by ProQuest
Импакт-фактор SCOPUS: SNIP – 0.787 SJR – 0.288 (http://www.scopus.com/source/eval.url)
Импакт-фактор РИНЦ 0.401 (http://elibrary.ru/title_about.asp?id=25251)

Содержание



Том 90, 2017

№1, №2,

Том 89, 2016

№1, №2, №3, №4, №5, №6,

Том 88, 2015

№1, №2, №3, №4, №5, №6,

Том 87, 2014

№1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 86, 2013 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
Том 85, 2012 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 84, 2011 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 83, 2010 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 82, 2009 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 81, 2008 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 80, 2007 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 79, 2006 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 78, 2005 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 77, 2004 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 76, 2003 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 75, 2002 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 74, 2001 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 73, 2000 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 72, 1999 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 71, 1998 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 70, 1997 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 69, 1996 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 68, 1995 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 67, 1994 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 66, 1993 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 65, 1992 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 64, 1991 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 63, 1990 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 62, 1989 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 61, 1988 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 60, 1987 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 59, 1986 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 58, 1985 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 57, 1984 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 56, 1983 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 55, 1982 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 54, 1981 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 53, 1980 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 52, 1979 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 51, 1978 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 50, 1977 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 49, 1976 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 48, 1975 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 47, 1974 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 46, 1973 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 45, 1972 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 44, 1971 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 43, 1971 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 42, 1970 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 41, 1969 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 40, 1968 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 39, 1965 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 38, 1980 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 37, 1979 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 36, 1979 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 35, 1978 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 34, 1978 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 33, 1978 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 33, 1977 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 32, 1977 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 31, 1976 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 30, 1976 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 29, 1975 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 28, 1975 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 27, 1974 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 26, 1974 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 25, 1973 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 24, 1973 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 23, 1972 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 22, 1972 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 21, 1971 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 20, 1971 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 19, 1970 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 18, 1970 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 17, 1969 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 16, 1969 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 16, 1969 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 15, 1968 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 14, 1968 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 13, 1967 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 12, 1967 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 11, 1966 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 10, 1966 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 9, 1965 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 8, 1965 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 7, 1964 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12
Том 6, 1963 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12,
Том 5, 1962 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12,
Том 4, 1961 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12,
Том 3, 1960 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12
Том 2, 1959 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12,
Том 1, 1958 №1, №2, №3, №4, №5, №6, №7,
№8, №9, №10, №11, №12
   

Старая версия библиотеки журнала

 

Том 89, №3


ТЕПЛОПЕРЕНОС ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯX


П. В. Акулич

ТЕПЛОМАССООБМЕН КАПЛИ РАСТВОРА ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ И УГЛУБЛЕНИИ ЗОНЫ ИСПАРЕНИЯ

Сформулирована модель тепломассообмена при испарении движущихся капель раствора в несущей газовой фазе в условиях комбинированного энергетического воздействия (конвективного, инфракрасного и сверхвысокочастотного электромагнитного излучения) с учетом изменения их размера на низкотемпературной стадии процесса и углубления зоны испарения на высокотемпературной стадии. Установлены кинетические зависимости и особенности перемещения границы испарения при обезвоживании капель раствора.

Ключевые слова: тепло- и влагоперенос, кинетика и динамика массоотдачи, массообмен капли раствора.

Стр. 527


А. В. Захаревич, Г. В. Кузнецов, П. А. Стрижак

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЦЕНТРЕ КАПЛИ ВОДЫ В ПРОЦЕССЕ ЕЕ ИСПАРЕНИЯ В РАЗОГРЕТОМ ВОЗДУХЕ

Представлены результаты экспериментального исследования изменения температуры на границе раздела воды со спаем(диаметр 1 мм) термопары в капле (начальный радиус 1.5–3 мм) в процессе нагрева и испарения последней в потоке воздуха (температура 350–800 K, скорость движения 0.1–3.5 м/с). Установлены времена существования (полного испарения) капель. Показано, что температура в центре капли изменяется не более, чем на 10 K в процессе испарения при температурах газов менее 500 K. При более высоких температурах внешней газовой среды капля интенсивно прогревается (температурное поле неоднородно).

Ключевые слова: капля воды, испарение, разогретый воздух, теплопроводность, тепловой поток.

Стр. 537


Е. М. Бочкарева, В. А. Немцев, В. В. Сорокин, В. В. Терехов, В. И. Терехов

СНИЖЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ПАРА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ НА ХОЛОДНЫХ КАПЛЯХ ЖИДКОСТИ

Разработана физико-математическая модель процесса сброса давления в чистом насыщенном и перегретом паре за счет впрыска монодисперсных холодных капель жидкости. Разработана ячеистая модель, основанная на решении уравнения теплопроводности в жидкой фазе и интегрального метода для газовой фазы в сферически-симметричной одномерной постановке. Проведено численное исследование влияния размера и концентрации капель, а также начальных параметров водяного пара на динамику сброса давления при конденсации пара на каплях.

Ключевые слова: жидкие капли, конденсация, насыщенный и перегретый пар, теплоотдача, депрессюризация, спринклерные системы.

Стр. 537

ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕ


В. В. Асташинский, М. И. Богач, А. В. Бурачевский

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ МИКРО- И МАКРОЧАСТИЦ В КОМБИНИРОВАННОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ УСТАНОВКЕ

Представлены модель динамики микро- и макрочастиц в комбинированной газоразрядной установке, учитывающая процессы взрыва металла (нагрев металла в твердом состоянии, плавление, нагрев жидкого металла, интенсивное парообразование, ионизация в парах металла), магнитогидродинамическое описание ускорения плазмы (на основе законов сохранения массы, импульса и энергии, пренебрегая вязкостью и теплопроводностью плазмы) и описание процессов передачи энергии высокоскоростного потока ускоряемым частицам. Установлено, что процесс плавления заканчивается через 1.3 нс после начала разряда, а парообразование — через 480 нс. Стадия охлаждения начинается через 21 мкс. Средняя плотность плаз- мы по завершении процесса испарения может быть оценена величиной 1.7 ⋅  10 –5 г/см 3 , давление при этом составляет порядка 1.5 ⋅  10 4 Па, общее время разряда — ~250 мкс.

Ключевые слова: взрыв металла, ускорение плазмы, микрочастицы, макрочастицы, газоразрядная установка.

Стр. 548


А. С. Барышников, И. В. Басаргин, С. В. Бобашев, Н. А. Монахов, П. А. Попов, В. А. Сахаров, М. В. Чистякова

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА СНИЖЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ ПЕРЕД УДАРНОЙ ВОЛНОЙ В ПЛАЗМЕ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА

Проведены исследования электрической проводимости плазмы тлеющего разряда перед ударной волной, движущейся перпендикулярно оси разряда, с помощью двойного электрического зонда. Полученные результаты показали, что взаимодействие ударной волны с плазмой тлеющего разряда сопровождается изменением ее проводимости одновременно во всем исследуемом объеме.

Ключевые слова: ударная волна, тлеющий разряд, плазма, двойной электрический зонд.

Стр. 548

ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОС В ПРОЦЕССАХ ГОРЕНИЯ


В. А. Овчинников, А. С. Якимов

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ МНОГОСЛОЙНОГО МАТЕРИАЛА В УСЛОВИЯХ ПОЖАРА

На базе теоретических и известных экспериментальных результатов разработана уточненная математическая модель термохимического разрушения многослойного теплозащитного покрытия. Учет перетекания тепла поперек тела позволил более точно прогнозировать состояние защищаемой конструкции в условиях пожара. Проведено сопоставление результатов численных расчетов с известными данными.

Ключевые слова: теплозащитный материал, теплопроводность, проницаемая древесина, теплообмен.

Стр. 559


В. А. Порязов, А. Ю. Крайнов

РАСЧЕТ СКОРОСТИ ГОРЕНИЯ МЕТАЛЛИЗИРОВАННОГО СМЕСЕВОГО ТВЕРДОГО ТОПЛИВА С УЧЕТОМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АГЛОМЕРАТОВ ПО РАЗМЕРАМ

Представлена физико-математическая модель горения металлизированного смесевого твердого топлива на основе перхлората аммония, учитывающая тепловой эффект разложения конденсированной фазы (к-фазы), конвекцию, диффузию, экзотермическую химическую реакцию в газовой фазе, нагрев и горение частиц алюминия в потоке газа, скоростное отставание частиц от газа. Исследовано влияние гранулометрического состава вылетающих с поверхности горения частиц алюминия на линейную скорость горения. Показано, что для определения линейной скорости горения важна информация не только о кинетике химических реакций в газовой фазе, но и гранулометрического состава частиц алюминия, вылетающих с поверхности к-фазы в газ.

Ключевые слова: металлизированное твердое топливо, скорость горения, порошок алюминия, гранулометрический состав, газовая фаза.

Стр. 568

ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОС В ДИСПЕРСНЫХ И ПОРИСТЫХ СРЕДАХ


А. А. Авраменко, Н. П. Дмитренко, А. И. Тыринов

РЕНОРМГРУППОВОЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ТУРБУЛЕНТНЫХ ПОТОКОВ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ

Рассмотрена концепция ренормализационных групп для моделирования параметров течения в пористых средах. Приведен алгоритм перенормировки уравнений k–ε модели турбулентности. Получено выражение для коэффициента перенормированной вязкости. На основе разработанной модели проанализированы условия неустойчивости турбулентного потока в пористой среде.

Ключевые слова:ренормализационный анализ, математическая модель, пористость, неустойчивость, турбулентность.

Стр. 568


С. П. Рудобашта, М. К. Кошелева, Э. М. Карташов

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ ЦЕЛЕВОГО КОМПОНЕНТА ИЗ ТЕЛ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ В ПОЛУНЕПРЕРЫВНОМ ПРОЦЕССЕ

Сформулирована и аналитически решена задача, описывающая кинетику экстрагирования целевого компонента из тел цилиндрической формы в аппарате полунепрерывного действия (периодического по твердой фазе и непрерывного по жидкой), в котором жидкая фаза полностью перемешана. Численным методом проанализирована кинетика процесса при различной величине удельного расхода жидкой фазы. Даны рекомендации по применению полученного решения для расчета кинетики экстрагирования технологических загрязнений из текстильных материалов в процессе их промывки.

Ключевые слова:экстрагирование, кинетика, промывка, волокнистый материал, массопроводность, массоотдача, время пребывания.

Стр. 568


А. Н. Шулюпин

УСТОЙЧИВОСТЬ ТЕЧЕНИЯ В ПАРОВОДЯНОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СКВАЖИНЕ

Показано, что существующее представление об устойчивости течения в пароводяной геотермальной скважине не может объяснить все наблюдаемые особенности взаимосвязи устьевого давления и расхода. Предложена новая трактовка условия устойчивости, основанная на анализе реакции скважины и питающего подземного коллектора на флуктуации забойного давления при заданных условиях на входе и выходе из скважины. Установлено, что устойчивый режим соответствует отрицательному значению критерия, определяемого как отношение производных характеристик скважины и коллектора и что при получении характеристики скважины необходимо учитывать потери давления в оборудовании, установленном между устьем и средой с постоянным давлением. Такой подход и новая трактовка объясняют все практически наблюдаемые особенности взаимосвязи устьевого давления и расхода. Показано, что наличие дополнительного сопротивления на устье может стабилизировать режим эксплуатации скважины.

Ключевые слова:скважина, устье, забой, пароводяная смесь, давление, расход, подземный коллектор, устойчивость.

Стр. 603


А. М. Афанасьев, Б. Н. Сипливый

ОБОБЩЕНИЕ ПОНЯТИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МОКРОГО ТЕРМОМЕТРА НА СЛУЧАЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СУШКИ

Разработан метод расчета установившейся температуры поверхности материала, обдуваемого воздушным потоком и находящегося под воздействием электромагнитного излучения, которая является обобщением понятия температуры мокрого термометра на случай электромагнитной сушки.

Ключевые слова:уравнения Лыкова, сушка, электромагнитное излучение, температура мокрого термометра.

Стр. 603


С. С. Федоров, М. В. Губинский, С. Н. Форись

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СВОЙСТВ ПЛОТНОГО И КИПЯЩЕГО СЛОЕВ

На основе алгоритма последовательного заполнения одиночными шарами заданного объема разработана математическая модель случайной упаковки слоя в ограниченном объеме в поле массовой силы. Предложенная модель может быть применена к электротермическим печам плотного и кипящего слоев и позволяет исследовать тепловую и электрическую проводимость такого слоя. Проверка адекватности модели показала ее соответствие известным экспериментальным и расчетным результатам, а также устойчивость получаемых с ее использованием решений.

Ключевые слова:случайная упаковка частиц, проводимость слоя, плотность упаковки, порозность, координационное число, элементарный объем, пристеночная зона.

Стр. 617


Д. А. Коновалов

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В МИКРОКАНАЛЬНЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Настоящая работа посвящена разработке и экспериментальным исследованиям микроканальных теплообменных аппаратов двух исполнений: с пористыми элементами, изготовленными из титана и меди, а также на основе матрицы нитевидных монокристаллов кремния в условиях работы при высоких тепловых нагрузках, нестационарности и нелинейном течении охладителя. Для проведения экспериментальных исследований был разработан и изготовлен уникальный испытательный стенд, позволяющий проводить испытания разработанных теплообменных элементов при нестационарных режимах работы. Проведенные экспериментальные исследования позволили получить критериальные зависимости коэффициента теплоотдачи от чисел Рейнольдса и Прандтля, уточнить значения вязкостного и инерционного коэффициентов. Установлено, что наиболее эффективными являются микроканальные теплообменные элементы на основе монокристаллов кремния, позволяющие отводить тепловой поток свыше 100 Вт/см 2 . Для пористых теплообменных элементов наилучший результат был достигнут для медных образцов клиновидной формы. По результатам исследований рассмотрены вопросы оптимиза- ции тепловых и гидравлических характеристик исследуемых теплообменных элементов. В работе приведены примеры практического использования разработанных теплообменных элементов для систем охлаждения радиоэлектронной аппаратуры.

Ключевые слова:микроканальный элемент, пористый элемент, монокристаллы кремния, система охлаждения, испытательный стенд.

Стр. 625

ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА В РЕОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ


А. Б. Шиповская, А. Ю. Абрамов, Г. В. Пышнограй, Al Joda Hyder Nadom Aziz

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНОКИСЛОТНЫХ РАСТВОРОВ ХИТОЗАНА: ЭКСПЕРИМЕНТ И РАСЧЕТЫ ВИСКОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ НА ОСНОВЕ МЕЗОСКОПИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

Исследованы реологические свойства растворов хитозана в уксусной кислоте при 20 С в диапазоне концентрации полимера 0.5–8 мас.%, кислоты 2–70%. С использованием модифицированной математической модели Виноградова–Покровского, основанной на микроструктурном подходе к описанию динамики полимерной жидкости, получены численные решения градиентных зависимостей вискозиметрических функций воднокислотных растворов хитозана. Установлено, что численное решение с удовлетворительной точностью описывает экспериментальные реограммы вязкости. Рассчитаны значения наибольшей ньютоновской вязкости η max . По зависимости η max от концентрации полимера определены концентрационные режимы полуразбавленных и концентрированных растворов, найдена область концентраций, при которой происходит изменение механизма массопереноса и образуется флуктуационная сетка зацеплений. Показано, что концентрация уксусной кислоты практически не влияет на структуру и характер течения растворов хитозана, концентрацию образования сетки зацеплений и эффективность ее лабильных узлов.

Ключевые слова:хитозан, уксусная кислота, растворы, реологические свойства, сдвиговая вязкость, концентрационный режим, флуктуационная сетка зацеплений, мезоскопическая модель, вискозиметрические функции.

Стр. 632


Д. А. Мерзликина, Г. В. Пышнограй, Р. Пивоконский, П. Филип

РЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ВИСКОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ТЕЧЕНИЙ РАСПЛАВОВ РАЗВЕТВЛЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ

Рассмотрена задача построения реологического определяющего соотношения для расплавов разветвленных полимеров с использованием модифицированной реологической модели Виноградова–Покровского, обобщенной на случай нескольких невзаимодействующих мод, каждая из которых соответствует учету в тензоре напряжений вкладов той или иной полимерной фракции и характеризуется своим временем релаксации и вязкостью. Поскольку при этом число параметров модели существенно возрастает, то предложены простые зависимости ее параметров от номера моды. На основе полученной модели рассмотрены нелинейные нестационарные эффекты при простом сдвиге и одноосном растяжении.

Ключевые слова:реология, расплавы полимеров, мезоскопический подход, реологическое уравнение состояния, вискозиметрические течения.

Стр. 643

ГИДРОГАЗОДИНАМИКА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ


К. Н. Волков, В. Н. Емельянов, С. В. Денисихин

ФОРМИРОВАНИЕ ВИХРЕВЫХ СТРУКТУР В ПРЕДСОПЛОВОМ ОБЪЕМЕ ДВИГАТЕЛЯ С ПОВОРОТНЫМ УПРАВЛЯЮЩИМ СОПЛОМ

Выполнено численное моделирование газодинамических процессов, сопровождающих работу поворотного управляющего сопла ракетного двигателя твердого топлива. Рассчитаны поля течения продуктов сгорания в канале заряда, предсопловом объеме и сопловом блоке для различных углов поворота сопла. Проведено сравнение распределений газодинамических параметров в предсопловом объеме, соответствующих истечению продуктов сгорания из цилиндрического канала и из канала звездообразной формы. Рассмотрено формирование вихревой структуры потока в окрестности задней сопловой крышки.

Ключевые слова: ракетный двигатель, поворотное сопло, поворот, канал, ч исленное моделирование, вихревая структура.

Стр. 643


Б. И. Бахтин, А. И. Ивашов, А. В. Кузнецов, А. С. Скороходов

ФОРМИРОВАНИЕ ЗОН С МАКСИМАЛЬНОЙ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАВИТАЦИИ В ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ И МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕДАХ

Выполнены экспериментальные исследования по созданию высокоактивных кавитационных зон в жидких средах при высоких давлениях (до 6.5 МПа) и температурах (до 150 о С) с использованием мощной (до 5 кВт) ультразвуковой установки. Показано, что стремление к повышению интенсивности кавитации в однокомпонентных и многокомпонентных средах за счет увеличения мощности ультразвуковой установки выше определенного предела приводит к сильной деградации кавитационных процессов. Это вызвано появлением гидродинамических течений, генерируемых продольными колебаниями волновода излучателя установки. При устранении или ослаблении таких течений можно заметно повысить эффективность кавитационной обработки за счет увеличения давления среды (в диапазоне 0.5–1.5 МПа) и выбора оптимального соотношения температуры среды и мощности ультразвуковой установки (удельной акустической мощности излучателя). В качестве показателя интенсивности кавитации рекомендовано использовать акустическую активность кавитационной зоны (амплитуда акустических шумов в области частот 200 кГц–10 МГц), а также ее физическую активность, определяемую по скорости разрушения тонкослойных индикаторов.

Ключевые слова: кавитация, интенсивность (активность) кавитации, ультразвуковое воздействие, ультразвуковые излучатели (реакторы, аппараты), акустическое излучение, интенсивность (мощность) акустического излучения.

Стр. 662


С. В. Гувернюк, А. Ф. Зубков, М. М. Симоненко

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВЕРХЗВУКОВОГО ОБТЕКАНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ КАВЕРНЫ

Представлены результаты экспериментального исследования сверхзвукового обтекания осесимметричной кольцевой каверны прямоугольного сечения на цилиндрическом теле с коническим наконечником. Исследуется эволюция обтекания каверны при непрерывном изменении ее протяженности. По параметру относительной протяженности каверны определены границы переходной области, в пределах которых возможны как открытая, так и замкнутая схемы обтекания. Показано, что режим обтекания в переходной области зависит от предыстории течения. Описаны основные стадии перестройки режимов обтекания каверны на границах переходной области.

Ключевые слова: кольцевая каверна, сверхзвуковой поток, отрыв потока, гистерезис.

Стр. 670


В. П. Замураев, А. П. Калинина

ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ НА СВЕРХЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ В КАНАЛЕ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ

Изучено влияние пристеночного импульсно-периодического подвода энергии на формирование ударноволновых структур в плоском канале переменного сечения. Энергия подводится в секции постоянного сечения с числом Маха потока M = 2. Средняя по времени подводимая мощность соответствует сгоранию водорода с коэффициентом избытка воздуха от 1 до 10. Задача решается в рамках уравнений Эйлера. Для анализа воздействия источников используется критериальный подход. Применимость полученных аналитических зависимостей подтверждается численным решением двумерных уравнений Эйлера.

Ключевые слова: сверхзвуковое течение, канал переменного сечения, импульсный подвод энергии, уравнения Эйлера, критерии подобия.

Стр. 680


К. Г. Добросельский

ПРИМЕНЕНИЕ PIV МЕТОДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ВБЛИЗИ ПОПЕРЕЧНО ОБТЕКАЕМОГО ЦИЛИНДРА

Экспериментально исследовано обтекание цилиндра турбулентным потоком в гидродинамической трубе. С использованием оптического метода PIV получены осредненные поля скорости около цилиндра и приведены сравнительные характеристики для бескавитационного и кавитационного режимов. По векторным картинам осредненных полей скорости определены углы отрыва пограничного слоя от поверхности цилиндра в рассмотренных режимах обтекания. Показано, что кавитация приводит к увеличению вихревой зоны за цилиндром, смещению углов отрыва вверх по потоку и росту гидравлического сопротивления. Приведен сравнительный расчет углов отрыва и коэффициентов гидравлического сопротивления цилиндра из разных материалов. Показано, что вихревая зона обтекаемого фторопластового цилиндра, имеющего гидрофобную поверхность, отличается от вихревой зоны стального, особенно для кавитационного режима, при котором происходят значительные уменьшения углов отрыва, особенно от верхней части, и рост сопротивления.

Ключевые слова:гидродинамическая труба, цилиндр, PIV, бескавитационный и кавитационный режимы, угол отрыва пограничного слоя, гидравлическое сопротивление.

Стр. 687

НАНОСТРУКТУРЫ


В. В. Ажаронок, Н. Х. Белоус, С. П. Родцевич, С. В. Гончарик, Н. И. Чубрик , К. Г. Лопатько, Е. Г. Афтандилянц, А. Н. Веклич, В. Ф. Борецкий, В. Д. Кошевар, А. И. Орлович

ВЛИЯНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЙ НА СВОЙСТВА ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ НАНОЧАСТИЦ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХСЯ В КАЧЕСТВЕ ЖИДКОСТЕЙ ЗАТВОРЕНИЯ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ЦЕМЕНТА

Изучены физико-химические свойства водных дисперсий, содержащих наночастицы углерода, серебра и железа, полученных электроискровым синтезом в условиях подводного искрового разряда, влияние на них предварительного акустического и высокочастотного электромагнитного воздействий и изменение функциональных показателей затворенного этими дисперсиями стеклоиономерного цемента.

Ключевые слова:нативные коллоидные системы, деионизированная вода, электроискровое диспергирование, жидкость затворения, стеклоиономерный цемент, высокочастотное электромагнитное поле, наномодификатор.

Стр. 687

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ И ТЕПЛООБМЕН В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ


Н. П. Старостин, О. А. Аммосова

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО ПРОЦЕССА СВАРКИ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ ВСТЫК ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Теоретически исследуется тепловой процесс сварки полиэтиленовых труб для газопроводов при температурах воздуха ниже нормативных. Используемая математическая модель учитывает теплоту фазового перехода в интервале температур, а также тепловое влияние образующегося при осадке грата. Вычислительными экспериментами показана возможность регулирования температурного режима при сварке в условиях низких температур окружающего воздуха и обеспечения в зоне термического влияния такого же изменения температурного поля, что и при допустимых температурах воздуха.

Ключевые слова:полиэтиленовая труба, сварка, температурное поле, фазовый переход, грат, регулирование температурного режима.

Стр. 687


А. М. Цирлин, В. А. Кузьмин

ОПТИМАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ С ТЕПЛОВЫМ НАСОСОМ

Получены оценка снизу для затрат энергии на отопление (поддержание заданного распределения температур в системе сообщающихся камер) и соответствующие этой оценке распределения суммарных коэффициентов теплообмена и температуры рабочего тела теплового насоса при его контакте с камерами и окружающей средой.

Ключевые слова:системы отопления, диссипация, распределение температур, наравновесные температурные поля.

Стр. 714

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Г. В. Кузнецов, М. Д. Кац

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА

Выполнен анализ погрешностей определения теплофизических характеристик керамического материала специального назначения — карбида циркония. Показано, что погрешности определения теплоемкости и температуропроводности указанного материала в условиях, соответствующих реализации метода лазерного импульса, изменяются немонотонным образом в зависимости от длительности импульса. Продемонстрирована возможность достижения минимальных значений методических погрешностей при соответствующем выборе толщины образца и времени его нагрева.

Ключевые слова:теплофизические характеристики, карбид циркония, метод лазерного импульса, теплоемкость, температуропроводность, длительность импульса

Стр. 722


М. А. Незовитина, А. Ф. Богатырев, О. А. Макеенкова

ЗАВИСИМОСТЬ ТЕРМОДИФФУЗИОННОЙ ПОСТОЯННОЙ СМЕСЕЙ ДВУХ ГАЗОВ ОТ ДОБАВКИ ТРЕТЬЕГО

Исследована зависимость термодиффузионной постоянной смесей двух газов от добавки третьего, масса молекул которого больше массы молекул легкого компонента, но меньше массы молекул тяжелого компонента. Исследования проводились при различных составах исходной бинарной смеси и различных величинах концентрации и массы добавочного компонента. Получено хорошее согласие между расчетными и экспериментальными значениями термодиффузионной постоянной в пределах ошибки расчета и эксперимента.

Ключевые слова:бинарная и трехкомпонентная газовые системы, термодиффузионное разделение, эксперимент.

Стр. 728

РАЗНОЕ


А. С. Борейшо, М. Ю. Ильин, М. А. Коняев, А. С. Михайленко, А. В. Морозов, С. Ю. Страхов

КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ В ОПТОЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМАХ

Обсуждаются пути повышения эффективности и функциональных возможностей комплексных оптоэлектронных систем мониторинга окружающей среды в реальной атмосфере, а также условия их применения. На примере метеорологического комплекса, объединяющего инфракрасный ветровой лидар и доплеровский радиолокатор X-диапазона, показано, что комплексирование систем зондирования, работающих в разных диапазонах спектра электромагнитного излучения, открывает новые возможности определения метеорологических параметров и изучения процессов взаимодействия излучения с турбулентной атмосферой.

Ключевые слова:комплексирование, оптоэлектронная система, турбулентность атмосферы, лазерное излучение, сдвиг ветра.

Стр. 736


В. Н. Бакулин, Е. Н. Волков, А. Я. Недбай

ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ, ПОДКРЕПЛЕННОЙ ПРОДОЛЬНЫМИ РЕБРАМИ И ПУСТОТЕЛЫМ ЦИЛИНДРОМ ПРИ ДЕЙСТВИИ ОСЕВЫХ СИЛ

Исследована динамическая устойчивость цилиндрической ортотропной оболочки, подкрепленной продольными ребрами и пустотелым цилиндром, при действии гармонически изменяющихся во времени осевых сил с учетом осевого контактного взаимодействия между оболочкой и ребрами. Решение дифференциальных уравнений, описывающих этот процесс, получено в виде тригонометрических рядов по угловой и временной координатам. Для построения главной области неустойчивости оболочки в уравнениях движения типа Матье–Хилла использована двухчленная аппроксимация. В результате задача сведена к системе алгебраических уравнений относительно компонент перемещений оболочки в местах установки ребер. Для равномерно расположенных ребер получено решение в явном виде. Приведен числовой пример.

Ключевые слова:динамическая устойчивость, цилиндрическая ортотропная оболочка, продольные ребра, область устойчивости, пустотелый цилиндр.

Стр. 742


В. Я. Хентов, Х. Х. Хуссейн

СВЯЗЬ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТВЕРДОГО ТЕЛА С КИНЕТИКОЙ ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ

Взаимодействие молекулы органического лиганда с поверхностью d-металла или дисперсных частиц химических соединений с ковалентными связями в неводном растворителе (прямой синтез комплексных соединений) определяется структурными параметрами твердого тела. Установлены связи скорости и энергии активации донорно-акцепторного взаимодействия металла с коэффициентом Грюнайзена и температурой Дебая металла.

Ключевые слова:прямой синтез комплексных соединений, лиганд, неводный растворитель, скорость реакции, энергия активации, структурные параметры твердого тела, коэффициент Грюнайзена, температура Дебая металла.

Стр. 748

ОБЗОРЫ


S. Kakaç and A. Pramuanjaroenkij

ANALYSIS OF CONVECTIVE HEAT TRANSFER ENHANCEMENT BY NANOFLUIDS: SINGLE-PHASE AND TWO-PHASE TREATMENTS

Nanofluids have been investigated regarding their advantages and potentialities for the purpose of increasing convective heat transfer rates inside thermal systems where they are used as working fluids. Researchers in thermophysics have investigated these fluids experimentally and numerically. This review provides an extensive theoretical information concerning nanofluids in the single-phase and two-phase treatments. Important published works on nanofluid properties and correlations are summarized and reviewed in detail. Heat transfer enhancement by nanofluids is a challenging problem due to the difficulties inherent in the model of physical mechanism of interaction between the paricles. Here the interaction between the phases is modeled by several two-phase models, and the results are given in graphical and tabular forms. Despite the advantages of the mixture model, such as imlementation of physical properties and less computational power requirements, some studies showed that the results of the single-phase and two-phase models are very similar. The main difference consists in the effect of the drift velocities of the phases relative to each other.

Ключевые слова:nanofluids, heat transfer enhancement, convective heat transfer.

Стр. 752

 


          

2010 © Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси

ул. П.Бровки, 15, 220072, г. Минск
Приёмная: +375(17)2842136, факс: +375(17)2922513
E-mail: office@hmti.ac.by