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, №3, №4, №5,

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, №5


ТЕПЛОПЕРЕНОС ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯX


А. М. Цирлин

ПРОЦЕССЫ МИНИМАЛЬНОЙ ДИССИПАЦИИ В НЕОБРАТИМОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ

Рассмотрены условия минимального производства энтропии в термодинамических процессах при заданной средней интенсивности потоков и при фиксированных коэффициентах уравнений кинетики, а также условия для оптимальной продолжительности процесса.

Ключевые слова:энтропия, диссипация, обратимые процессы.

Стр. 1071


О. Е. Александров

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРАНЗИТНОГО ПОТОКА В РОТОРЕ ГАЗОВОЙ ЦЕНТРИФУГИ

Работа посвящена вычислению распределения транзитного потока в роторе разделительной газовой центрифуги. Рассмотрены существующие модели транзитного потока и их недостатки, записано урав- нение для отыскания транзитного потока и проанализированы основные свойства транзитного потока, получено общее решение для распределения транзитного потока и рассчитано распределение транзитно- го потока для упрощенной схемы подачи питания, отбора и отвала.

Ключевые слова:разделительная газовая центрифуга, внутреннее течение, транзитный поток.

Стр. 1083


Е. А. Пицуха, Ю. С. Теплицкий, В. А. Бородуля

УНОС ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ЦИКЛОННОЙ КАМЕРЫ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ

Выполнено экспериментальное исследование уноса частиц дробленой кукурузы диаметром d = 0.88 мм из кипящего слоя с вихревой организацией надслоевого пространства. Установлена зависимость скоро- сти уноса от характеристик кипящего слоя и циклонной камеры.

Ключевые слова:кипящий слой, циклонная камера, унос частиц, время релаксации, стоксова частица,число Фруда.

Стр. 1083


С. В. Плашихин

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЦИКЛОННЫХ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ

В данной работе исследованы газодинамические структуры течения в пылеуловителях с внутренним жалюзийным элементом и внешним бункером и традиционной конструкцией типа НИИОГАЗ. Также исследован характер движения твердых частиц разного медианного диаметра в циклонном пылеуловителе. Проведен обзор литературы зарубежных и отечественных авторов, которые занимались вопросами фильтрации твердых частиц в газовом потоке в аппаратах центробежного типа [1, 2]. Представлено устройство и принцип работы циклонного пылеуловителя. Численное моделирование течения потока проводилось решением уравнений Рейнольдса (RANS (Reynolds–averaged Navier–Stokes)) CFD методом с применением k–ε модели турбулентности для четырех режимов работы аппарата.

Ключевые слова:циклонный пылеуловитель, жалюзийный элемент, аэродинамическое сопротивление, фракционная эффективность.

Стр. 1098


Р. В. Садовников

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТОГО ПЛАСТА ПО ДАННЫМ НЕСТАЦИОНАРНОГО ПРИТОКА ЖИДКОСТИ К ВЕРТИКАЛЬНЫМ СКВАЖИНАМ

Предлагается численный алгоритм для идентификации фильтрационных и емкостных параметров трещиновато-пористого пласта по результатам гидродинамических исследований скважины на основе метода Левенберга–Марквардта, который относится к методам минимизации второго порядка. Алгоритм позволяет определить полную совокупность таких параметров трещиновато-пористого пласта, как коэффициенты проницаемости трещин и блоков, параметр перетока жидкости из блоков в трещины, характерные времена запаздывания, линейный размер блоков матрицы породы, коэффициенты пьезопроводности блоков и трещин пласта, пластовое давление, коэффициент продуктивности скважины.

Ключевые слова:идентификация, трещиновато-пористый пласт, обратная задача, регуляризация, методы минимизации, масштабирование.

Стр. 1109


Э. М. Аббасов, С. А. Имамалиев

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕУСТАНОВИВШЕГОСЯ ТЕЧЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ В СИСТЕМЕ ПЛАСТ–СКВАЖИНА

На основе теоретических исследований изучено влияние различной формы изменения давления на устье скважины при нестационарном течении двухфазной жидкости в системе пласт–скважина на характер изменения забойного давления, что позволяет по устьевым эксплуатационным параметрам определить забойное давление. Как пример рассмотрена трапецеидальная форма изменения давления. Совместно решены связанные уравнения фильтрации и уравнения, описывающие нестационарное движение газожидкостной смеси в трубопроводе. Получены аналитические формулы, позволяющие определить забойное давление на основе устьевых технологических параметров с учетом динамической связи системы пластскважина при различных формах изменения устьевого давления. Установлено влияние частот пульсации устьевого давления на динамику забойного давления.

Ключевые слова:пульсация, газожидкостная смесь, многофазная среда, преобразование Лапласа, математическая модель, уравнение движения двухфазной среды, усреднение.

Стр. 1109


М. К. Хасанов, В. Ш. Шагапов

РАЗЛОЖЕНИЕ ГАЗОГИДРАТА МЕТАНА В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ ПРИ ИНЖЕКЦИИ ТЕПЛОГО УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Исследуются особенности разложения газогидрата метана при инжекции теплого углекислого газа в пористую среду, насыщенную метаном и его газогидратом. Представлена математическая модель тепломассопереноса в пористой среде, сопровождающегося замещением метана углекислым газом в исходном газогидрате. Построены автомодельные решения одномерной задачи, описывающие распределения основных параметров в пласте. Показано, что существуют решения, согласно которым разложение газогидрата метана может происходить либо с образованием только газогидрата углекислого газа, либо с образованием как газогидрата углекислого газа, так и смеси метана и воды. Построены критические диаграммы существования решений каждого типа.

Ключевые слова: пористая среда, газовый гидрат, фильтрация.

Стр. 1129


Ю. А. Таран, В. О. Беспалова, А. Л. Таран, А. В. Таран

РАСЧЕТ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПРИЛЛИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ПО НАИБОЛЕЕ ВЕРОЯТНОМУ РАЗМЕРУ ГРАНУЛ

Методика расчета промышленных центробежных, статических, вибростатических и форсуночных грануляторов дополнена недостающим элементом — расчетом гранулометрического состава продукта по наиболее вероятному размеру гранул. С использованием уравнения Колмогорова–Аврами, описывающего степень случайного превращения гранул в пространстве их размеров, были получены постоянные для рас чета различных типов грануляторов.

Ключевые слова: гранулы, гранулятор, гранулометрический состав, интегральная функция распределения.

Стр. 1141


Ю. Б. Зудин, В. В. Зенин

ЭФФЕКТ "ЗАПИРАНИЯ ДАВЛЕНИЯ" ПРИ РОСТЕ ПАРОВОГО ПУЗЫРЬКА В СИЛЬНО ПЕРЕГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ

Рассмотрена задача о росте парового пузырька в жидкости, энтальпия перегрева которой превос ходит теплоту фазового перехода. Представлена физическая модель "запирания давления" в пузырьке. Выполнено численное решение задачи для условий эксперимента по вскипанию капли бутана. Предложен алгоритм построения аналитического решения задачи о росте пузырька в сильно перегретой жидкости.

Ключевые слова:паровой пузырек, запирание давления, вскипание капли бутана, алгоритм аналитиче ского решения.

Стр. 1148


А. В. Щелчков, И. А. Попов, Н. Н. Зубков

КИПЕНИЕ ЖИДКОСТИ НА МИКРОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ В УСЛОВИЯХ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ

Показаны возможности замещения сложных и дорогостоящих технологий изготовления наношерохо- ватых, микрошероховатых и пористых материалов для поверхностей кипения простым и ресурсосбере- гающим способом механической обработки поверхностей — методом деформирующего резания. Уста- новлено, что максимальные уровни интенсификации теплоотдачи при кипении дистиллированной воды (в 4–5 раз) и повышения критических тепловых потоков (в 6 раз) свойственны поверхностям, полученным методом деформирующего резания, с трехмерным микрооребрением с зазорами шириной 120–180 мкм при высоте ребер 340–570 мкм и их продольном шаге 240–400 мкм.

Ключевые слова:кипение, интенсификация, критический тепловой поток, микроструктурированная поверхность.

Стр. 1148


О. А. Калашникова, В. В. Дремов

ВЛИЯНИЕ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОНВЕКЦИИ НА ЗАТВЕРДЕВАНИЕ МЕТАЛЛА В ЧУГУННОЙ И КЕРАМИЧЕСКОЙ ИЗЛОЖНИЦАХ

Нестационарная задача затвердевания слитка в изложницах со стенками различной теплопроводно- сти решена вариационным методом с учетом принудительной конвекции в жидкой фазе металла. Полу- чена формула распределения температуры в жидкой фазе и зависимость времени продвижения фронта затвердевания от его координат. Выполнены численные расчеты времени затвердевания слитка в чугун- ной и керамической изложницах при разных скоростях конвекции.

Ключевые слова:функционал, вариация, фронт затвердевания, изложница, теплопроводность, тепло- вое сопротивление, коэффициент теплопередачи.

Стр. 1170


L. Červenka and L. Cacková

MOISTURE ADSORPTION ISOTHERMS AND THERMODYNAMIC CHARACTERISTICS OF TANNIC ACID

Moisture adsorption isotherms of tannic acid were determined at 5, 15, and 35o C with the use of the static gravimetric method in the range 0.113–0.980 aw (aw is the water activity). It was shown that tannic acid adsorbed more water at 5o C. The experimental data fitted well to the Guggenheim–Anderson–de Boer and Yanniotis– Blahovec equations, giving the corresponding parameters by nonlinear regression. The monolayer moisture content, number of monolayers, and the surface area of sorption were demonstrated to decrease with increasing temperature. Mesopores dominated below the monolayer moisture content followed by the formation of macropores. The variation of the differential enthalpy and entropy with the moisture content showed that water was strongly bound to the surface of tannic acid below the moisture content 5.0 g water/100 g dry basis. The adsorption process was found to be enthalpy-driven; however, it was not spontaneous at a low moisture content as follows from the enthalpy–entropy compensation theory. The variation of the net integral enthalpy and entropy (at a constant spreading pressure) with the moisture content exhibited maximum and minimum values, respectively. This behavior indicated that water molecules were strongly bound to the tannic acid surface at the moisture content up to its monolayer values.

Ключевые слова: tannic acid, moisture sorption, thermodynamic properties.

Стр. 1178


Л. Н. Москалев, С. И. Поникаров

ПРИМЕНЕНИЕ КОНТАКТНОГО КОНДЕНСАТОРА ВИХРЕВОГО ТИПА ПРИ ПОГЛОЩЕНИИ МЕТАНОЛА И ФОРМАЛЬДЕГИДА ИЗ КОНТАКТНОГО ГАЗА

Рассмотрен процесс абсорбции метанола и формальдегида из контактного газа при производстве тех нического формалина. С помощью компьютерного моделирования составлена модель стандартной тех нологической схемы поглощения метанола и формальдегида из контактного газа. Для процесса абсорбции использовались математические модели NRTL и Lee–Kesler, которые учитывают тепло- и массообмен. Для этих моделей определены эмпирические коэффициенты. Выявлено количество метанола и формаль дегида в абсорбционных газах, утилизируемых сжиганием, при стандартной технологической схеме и при добавлении дополнительной ступени конденсации. Проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных процесса. Предложен тепломассообменный аппарат вихревого типа, который позволит снять экологическую нагрузку и повысить энергоресурсосбережение. Рассмотрены условия работы абсорбера при увеличении производительности на 22%.

Ключевые слова:моделирование, модели NRTL и Lee–Kesler, экология, энергоресурсосбережение, мета нол, формальдегид, тепломассообмен, контактная конденсация

Стр. 1188


С. А. Исаев, А. И. Леонтьев, П. А. Баранов, И. А. Попов, А. В. Щелчков, И. Р. Габдрахманов

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОМ КАНАЛЕ С ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ НЕГЛУБОКОЙ ЛУНКОЙ НА НАГРЕТОЙ СТЕНКЕ

Проведено сравнение результатов численных расчетов конвективного теплообмена в плоскопараллель- ных узких каналах с цилиндрической и сферической неглубокими лунками на стенке, нагретой постоянным тепловым потоком в случае низкоскоростного турбулентного течения воды в канале при Re = 20 000. Выявлены гидродинамические особенности вихревой интенсификации теплообмена в указанных каналах, связанные с взаимодействием закрученных потоков с боковыми стенками лунки, определены тепловая и теплогидравлическая эффективности цилиндрической неглубокой лунки и показано ее значительное пре- имущество над сферической лункой той же глубины.

Ключевые слова: интенсификация теплообмена, цилиндрическая и сферическая лунки, плоскопараллель ный узкий канал, многоблочные вычислительные технологии, пересекающиеся структурированные сетки.

Стр. 1195


Р. Х. Абдрахманов, В. В. Лукашов, М. С. Макаров, В. С. Наумкин

ДИНАМИКА ТОРЦЕВОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВИХРЕВОЙ КАМЕРЫ С БОКОВЫМ ЗАВИХРИТЕЛЕМ

Представлены результаты экспериментальных и численных исследований влияния расхода воздуха и угла закрутки потока на динамику торцевого пограничного слоя в диафрагмированной вихревой камере с многощелевым боковым завихрителем. Получены данные о гидравлическом сопротивлении камеры. Пока- зано, что вдув газа через щели бокового завихрителя приводит к образованию течения в камере с той же структурой, что и течение, образующееся в результате равномерно распределенного по боковой стенке вдува с меньшим углом закрутки, если потери статического давления в камере в том и в другом случае равны между собой. Для исследованного диапазона чисел Рейнольдса получено обобщение зависимости гидравлического сопротивления камеры от эффективного угла закрутки потока.

Ключевые слова: вихревая камера, боковой завихритель, торцевой пограничный слой, лазерно-доплеровская анемометрия.

Стр. 1211


Э. Л. Китанин, Е. Э. Китанина, В. А. Жеребцов, М. М. Пеганова , С. Г. Степанов, Д. А. Бондаренко, Д. Моррисон.

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ И ВЫДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХА ПРИ ТЕЧЕНИИ АВИАЦИОННОГО КЕРОСИНА ЧЕРЕЗ ДИАФРАГМЫ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ

Представлены результаты экспериментальных исследований выделения воздуха при гравитационном течении авиационного топлива по трубопроводу с диафрагмами. Эксперименты проводились в диапазоне давлений 0.2–1.0 бар и в диапазоне температур от –20 до +20 о С. Керосин ТС-1 предварительно насыщался воздухом при атмосферном давлении. Исследовано выделение воздуха за диафрагмами с тремя со отношениями площади проходного сечения к сечению трубопровода. Проведено обобщение результатов исследований течения двухфазного потока в нескольких экспериментальных трубопроводах, содержащих одну или две диафрагмы и другие местные сопротивления. Полученные аппроксимационные уравнения по зволяют рассчитать гидравлическое сопротивление диафрагмы при течении двухфазного потока и мас совое газосодержание воздуха за диафрагмой в трубопроводах сложной геометрии.

Ключевые слова: диафрагма, гидравлическое сопротивление, хроматограф, авиационное топливо, двухфазный поток, газосодержание, расход топлива.

Стр. 1221


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

ВОЗМУЩЕНИЕ ГОЛОВНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ И ТЕЧЕНИЯ ЗА НЕЙ ПРИ ОБТЕКАНИИ ЗАТУПЛЕННЫХ ТЕЛ В МНОГОАТОМНЫХ ГАЗАХ

Представлены обзор результатов экспериментальных исследований на баллистической установке ФТИ по искажению головной ударной волны и течения за телом в многоатомных газах CCl2F2 и CF4, а также обзор экспериментальных работ последнего времени в ФТИ и за рубежом. Искажение ударной волны при одних и тех же условиях одинаково проявляет себя как при обтекании сегментального тела, так и сферы, хотя отрыв течения при обтекании сферы происходит ниже по течению за головной ударной волной. При обтекании цилиндра начальное искажение течения наблюдается в зоне сжатия за головной ударной волной.

Ключевые слова: головная ударная волна, многоатомные газы, дестабилизация течения.

Стр. 1232


В. С. Суров

МЕТОД ГОДУНОВА ДЛЯ РАСЧЕТА МНОГОМЕРНЫХ ТЕЧЕНИЙ ОДНОСКОРОСТНОЙ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ

Приведены расчетные формулы метода Годунова для уравнений обобщенно-равновесной модели гетерогенной среды на криволинейной сетке, с использованием которого исследованы задачи взаимодействия воздушных ударных волн с пузырьками различных газов. Рассмотрено течение газожидкостной смеси в сопловом насадке. Рассчитано течение Прандтля–Майера для водно-воздушной смеси, которое сопоставлено с автомодельным решением

Ключевые слова: односкоростная многокомпонентная смесь, гиперболические системы уравнений, метод Годунова, характеристический риманов решатель, математическое моделирование.

Стр. 1237


Г. В. Кузнецов, В. И. Максимов

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СМЕШАННОЙ КОНВЕКЦИИ В ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ОБЛАСТИ С ЛОКАЛЬНЫМ ИСТОЧНИКОМ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ И ТЕПЛООТВОДОМ НА ВНЕШНИХ ГРАНИЦАХ

Экспериментально исследована смешанная конвекция в параллелепипеде с теплопроводными стенками при локальном источнике энергии на нижней грани. Получены значения локальных температур и скоростей при различной интенсивности конвекции, характеризующие основные закономерности смешанной конвекции воздуха в замкнутой прямоугольной области с локальным источником энергии и нетеплоизолированными стенками. Проведено обоснование достоверности результатов экспериментальных исследований путем сравнения с решением задачи смешанной конвекции, соответствующей условиям выполненных экспериментов. На основании хорошего соответствия результатов экспериментального определения характеристик смешанной конвекции и теоретических следствий, получаемых при моделировании конвективных течений, сделан вывод о возможности применения для анализа режимов течения вязкого теплопроводного газа экспериментальной методики на основе термопарных измерений и PIV-методов. Эксперименты показали, что разработанный подход к экспериментальному исследованию смешанной конвекции применим в достаточно широком диапазоне изменения основных параметров течения и условий подвода энергии.

Ключевые слова:смешанная конвекция, конвективный теплообмен, термопара, тепловыделение, те- плоотвод.

Стр. 1250


В. А. Бабкин

ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ ТЕЙЛОРА–КУЭТТА ПРИ БОЛЬШИХ ЧИСЛАХ РЕЙНОЛЬДСА*

В рамках модели анизотропной пристеночной турбулентности получено численное решение задачи об установившемся турбулентном течении несжимаемой жидкости в зазоре между бесконечными соосными круглыми цилиндрами радиусами R1 и R2, вызванном вращением внутреннего цилиндра радиусом R1 при неподвижном внешнем цилиндре (течение Тейлора–Куэтта), с учетом действия центробежных сил на пристеночные вихревые структуры, определяющие характер течения. Численным интегрированием урав- нений движения определены профили угловых скоростей жидкости по радиусу в зазоре в режиме полно- стью развитой турбулентности. Проведено сравнение результатов расчетов с известными решениями и опытными данными при отношении радиусов R1/R2 = 0.716 и числах Рейнольдса Re = 105 , 106 и 2·106.

Ключевые слова:пристеночная турбулентность, турбулентная вязкость, двухслойное течение, подо- бласти течения, профиль угловых скоростей.

Стр. 1250


P. Ailawalia and A. Singla

INTERNAL HEAT SOURCE IN A THERMOELASTIC HYDROSTATICALLY INITIALLY STRESSED PLATE IMMERSED IN A LIQUID

An infinite homogeneous isotropic generalized thermoelastic hydrostatically initially stressed plate involving an internal heat source and bordering on inviscid liquid half-spaces is considered. The normal mode analysis is used to obtain exact expressions for the displacement component, force stress, and temperature distributions. The numerical results are presented graphically for the Lord–Shulman theory of thermoelasticity when a mechanical force is applied to both of the plate sides. A comparison of the results in the presence and absence of a hydrostatic initial stress is made.

Ключевые слова: thermoelasticity, hydrostatic initial stress, temperature distribution, normal mode, internal heat source.

Стр. 1265


А. В. Медовник, И. Ю. Бакеев, В. А. Бурдовицин, А. В. Казаков, Е. М. Окс

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ИНИЦИИРОВАНИЯ КАТОДНОЙ ДУГИ РАЗРЯДОМ ПО ПОВЕРХНОСТИ ДИЭЛЕКТРИКА В ФОРВАКУУМНОЙ ОБЛАСТИ ДАВЛЕНИЙ

Представлена физическая модель инициирования катодной дуги разрядом по поверхности диэлектрика с учетом наличия в разрядном промежутке молекул остаточного газа. Это позволило определить степень влияния давления остаточного газа на процессы инициирования и рассчитать зависимость напряжения зажигания вспомогательного разряда от давления. Приведено сравнение результатов моделирования с экспериментальными результатами.

Ключевые слова: разряд по поверхности диэлектрика, форвакуум, моделирование, дуговой разряд, ини- циирование.

Стр. 1275


А. П. Бурмаков, В. Н. Кулешов, К. Ю. Прокопчик

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ МАГНЕТРОННО-ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ В ПРОЦЕССАХ НАНЕСЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

Рассматриваются структурная схема установки для комбинированного магнетронно-лазерного нанесения покрытий, системы контроля и управления этим процессом. Представлены результаты влияния газовой среды и параметров лазерного излучения на эмиссионно-оптические свойства лазерной плазмы. Анализируется влияние лазерной плазмы на электрические характеристики магнетронного разряда. Установлено образование инициируемого лазерной плазмой импульсного дугового разряда и определено влияние параметров лазерного излучения на электрические характеристики этого разряда. Сравниваются эмиссионные оптические спектры плазмы магнетронного разряда и эрозионной лазерной плазмы в отдельности и при их комбинации.

Ключевые слова: плазма магнетронного разряда, эрозионная лазерная плазма, комбинированная магнетронно-лазерная плазма, дуговой разряд, оптическая спектроскопия.

Стр. 1275


Б. И. Басок, Б. В. Давыденко, С. А. Исаев, С. М. Гончарук, Л. Н. Кужель

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОПЕРЕНОСА ЧЕРЕЗ ДВУХКАМЕРНЫЙ СТЕКЛОПАКЕТ

Методом численного моделирования исследованы закономерности теплопереноса через двухкамерный стеклопакет с воздушным и аргоновым заполнениями. Выяснены особенности данного процесса, влияющие на увеличение термического сопротивления двухкамерных стеклопакетов по сравнению с однокамерными. Найдены зависимости термического сопротивления двухкамерного стеклопакета от толщины газовой прослойки и температуры на его наружной поверхности.

Ключевые слова: двухкамерный стеклопакет, численное моделирование, теплоперенос, свободная конвекция, лучистый теплообмен, термическое сопротивление.

Стр. 1288


А. В. Степанов, Г. Н. Егорова

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА СЕТЕВОГО ТРУБОПРОВОДА И ВОДОПРОВОДА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА

Рассматривается математическая модель совместной прокладки сетей водопровода и квартальных тепловых сетей. Исследуется влияние излучения на процесс сложного теплообмена, происходящего в кожухе теплоизоляции между элементами конструкций. Приведены результаты математического моделирования тепловых потерь с учетом лучистой составляющей.

Ключевые слова:математическая модель, сложный теплообмен, тепловые потери, коэффициент из- лучения, нестационарное температурное поле, общий тепловой поток.

Стр. 1296


В. А. Кот

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ МЕТОД ГРАНИЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК В РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ СТЕФАНА: УСЛОВИЕ ДИРИХЛЕ

Рассмотрен интегральный метод граничных характеристик в приложении к решению задачи Стефана с условием Дирихле. На основе многократного интегрирования уравнения теплопроводности получена последовательность из тождественных равенств, содержащих граничные характеристики в виде n-кратных интегралов относительно температуры поверхности. Показано, что при описании температурного профиля степенным полиномом и отказе от выполнения условия Стефана на подвижной границе точность расчета указанной задачи методом граничных характеристик превосходит на несколько порядков точность решения этой задачи известными приближенными методами и что при использовании полиномов четвертой–шестой степеней решения, полученные на основе интегрального метода граничных характеристик, являются по существу точными. По точности расчета положения межфазной границы указанный метод на много порядков превосходит известные численные методы, сохраняя с ними примерный паритет по точности расчета температурного профиля.

Ключевые слова:уравнение теплопроводности, задача Стефана, условие Дирихле, подвижная межфазная граница, аппроксимация, тождественные равенства.

Стр. 1301


О. В. Матвиенко, А. И. Фильков, А. М. Гришин

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕНОСА ГОРЯЩИХ ЧАСТИЦ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ОЧАГЕ ГОРЕНИЯ

Проведено численное моделирование динамики конвективной колонки, образующейся в результате низового лесного пожара, и переноса горящих частиц в ней. На начальном этапе образования тепловой колонки частицы средних и крупных размеров перемещаются с восходящим потоком воздуха к верхней ее границе, затем захватываются тороидальным вихрем и выносятся из зоны горения к внешней границе циркуляционного течения, где происходит их осаждение на подстилающую поверхность. С увеличением размера частиц максимальная высота подъема частиц и дальность их переноса вихревым потоком уменьшаются. Температура крупных частиц в момент приземления выше критической, что может инициировать зажигание подстилающей поверхности и формирование вторичного очага пожара.

Ключевые слова: лесной пожар, очаг горения, горящие частицы, конвективная колонка, теплообмен, турбулентность.

Стр. 1328


Ш. А. Пиралишвили, Д. М. Маркович, А. С. Лобасов, И. М. Верещагин

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА СВЕРХЗВУКОВОЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ С ВИХРЕВЫМ ВОСПЛАМЕНИТЕЛЕМ-СТАБИЛИЗАТОРОМ

Представлены результаты численного моделирования и экспериментального исследования рабочего процесса вихревого стабилизатора-воспламенителя. Показано, что высокотемпературная закрученная пульсирующая струя обеспечивает надежное воспламенение и стабилизацию процесса горения при скорости основного потока до 2.5 М.

Ключевые слова: стабилизация пламени, закрученный поток, акустические колебания, пульсационное горение, сверхзвуковой поток, воспламенение.

Стр. 1339


О. В. Гермидер, В. Н. Попов, А. А. Юшканов

ВЫЧИСЛЕНИЕ ПОТОКА ТЕПЛА В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ КАНАЛЕ В РАМКАХ КИНЕТИЧЕСКОГО ПОДХОДА

В рамках кинетического подхода решена задача о течении разреженного газа в цилиндрическом канале при наличии продольного градиента температуры. В качестве основного уравнения использовано кинетическое уравнение Вильямса, а в качестве граничного условия на стенке канала — модель диффузного отражения. Отклонение состояния газа от равновесного полагается малым. Это позволило рассмотреть решение задачи в линеаризованном виде. Для отыскания линейной поправки к локально-равновесной функции распределения задача сведена к решению линейного однородного дифференциального уравнения в частных производных первого порядка. Решение последнего построено с использованием метода характеристик. С учетом полученного решения, исходя из статистического смысла функции распределения молекул газа по координатам и скоростям, построен профиль вектора потока тепла в канале и вычислен поток тепла через поперечное сечение канала. Проведен численный анализ окончательных выражений. Сравнение с аналогичными результатами, полученными с использованием метода дискретных ординат, показало, что предложенная в работе процедура решения приводит к корректным результатам в широком диапазоне значений радиуса канала.

Ключевые слова: кинетическое уравнение Больцмана, модельные кинетические уравнения, метод характеристик, течение газа в цилиндрическом канале.

Стр. 1352


Э. Пас Эстевес, Р. М. Бурганова, Ю. В. Лысогорский

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРУГИХ СВОЙСТВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Представлены результаты компьютерного моделирования упругих свойств α+β- и β-титановых сплавов медицинского назначения в рамках метода молекулярной динамики. Подтверждено, что β-титановые сплавы являются более подходящими для использования в качестве костных имплантатов из-за низких значений модулей упругости. Показана целесообразность использования метода молекулярной динамики для исследования упругих свойств титановых сплавов, применяемых в костных имплантатах.

Ключевые слова: титановые сплавы медицинского назначения, модуль упругости, молекулярная дина- мика, MedeA-LAMMPS.

Стр. 1358

 


          

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