Звегинцев В.И., Мажуль И.И. «Численное моделирование газодинамики втекания в канал, расположенный за коническим или плоским скачком уплотнения» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1073-1080 (2023)

Представлены результаты численного исследования газодинамики течения и интегральных параметров потока на входе в канал, расположенный за коническим или плоским скачком уплотнения. Рассмотрен диапазон чисел Маха набегающего потока М=2–4 и углов наклона поверхности сжатия клина и конуса δ=10–90°. Получены данные по структуре течения на входе в канал, среднемассовым значениям числа Маха, коэффициенту потерь полного давления и расхода. Проведен сравнительный анализ этих параметров, и отмечены преимущества или недостатки расположения входного сечения канала в разных типах потоков.

Бойко В.М., Лотов В.В., Нестеров А.Ю., Поплавский С.В. «Структура сверхзвуковой газожидкостной струи при высокой концентрации жидкости» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1091-1102 (2023)

Выполнено экспериментальное исследование сверхзвуковых газожидкостных струй коаксиальной форсунки при высокой концентрации жидкости. Использовался комплекс оптической диагностики газокапельных потоков: методы визуализации и PIV (particle image velocimetry), лазерный доплеровский анемометр и прибор Malvern Spraytec для изучения дисперсного состава спрея. Исследования показали, что профили скорости и концентрации капель с ростом расхода меняются: за головным скачком появляется протяженная зона с малыми скоростями капель, концентрация при этом уменьшается значительно медленнее, чем при низких расходах. Малый рост энергии струи при расходах жидкости свыше 100 л/ч и заметное увеличение размеров капель свидетельствуют об исчерпании возможностей струи газа по разрушению жидкости на указанных режимах.

Сажин А.О., Сажин О.В. «Прямое стохастическое моделирование течения разреженного газа в каналах переменного сечения» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1103-1110 (2023)

Методом прямого статистического моделирования Монте-Карло исследуется истечение разреженного газа в вакуум через короткие линейно расширяющийся и сужающийся каналы. Задача решается в полной геометрической постановке, а именно: с включением в рассмотрение достаточно больших областей на входе и выходе модельного канала. В широком диапазоне разреженности газа выполнен расчет массового расхода через канал и поля течения газа как внутри канала, так и в областях вверх и вниз по течению. Результаты расчета сравниваются с соответствующими данными для канала постоянного поперечного сечения. Установлено сильное влияние геометрии канала и разреженности газа на массовый расход и на поле течения.

Дехтярь Р.А., Овчинников В.В. «Экспериментальное исследование движения и формы парового пузыря, всплывающего в кольцевом канале при субатмосферном давлении» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1111-1120 (2023)

Проведено экспериментальное исследование динамики парового пузырька, всплывающего в кольцевом канале при субатмосферном давлении. Образование парового пузыря происходит после вскипания перегретой дегазированной жидкости в кольцевом канале, состоящем из двух стеклянных трубок диаметрами 25 и 16 мм. Исследование показало, что динамика паровой полости при всплытии парового пузырька в кольцевом канале имеет качественное отличие от динамики указанного газового пузырька и при этом демонстрирует много общего с динамикой парового пузырька Тейлора, всплывающего в круглой трубке малого диаметра. Одной из особенностей поведения паровой полости в кольцевом канале является то, что в пульсационном режиме на стадии схлопывания паровая полость может распадаться на несколько частей.

Кудрявцев А.Н., Михайлова У.В. «Явление гистерезиса при взаимодействии косых гидравлических прыжков на мелкой воде» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1135-1145 (2023)

Проведено исследование отражения гидравлических прыжков на мелкой воде. Получены теоретические критерии перехода между регулярным и маховским отражениями, показано существование области углов падения, в которой возможны оба типа отражения. При численном моделировании наблюдался согласующийся с теоретическими предсказаниями гистерезис перехода. Показано, что гистерезис может быть получен при плавном изменении как угла клина, генерирующего гидравлический прыжок, так и числа Фруда набегающего потока.

Гапонов С.А., Морозов С.О., Семенов А.Н. «Ламинарный сверхзвуковой пограничный слой в условиях диффузионного водородно-воздушного пламени и его устойчивость» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1159-1175 (2023)

В приближении Дана–Линя–Алексеева и при постоянных числах Прандтля и Шмидта сформулирована задача гидродинамической устойчивости пограничного слоя с диффузионным горением, которая сводится к решению системы обыкновенных дифференциальных уравнений десятого порядка с однородными граничными условиями. При числах Льюиса, равных единице, она может быть понижена до восьмого порядка. В невязком приближении задача устойчивости сводится к интегрированию одного дифференциального уравнения второго порядка. На основе полученных уравнений устойчивости и расчетов стационарных параметров течения прямым численным моделированием впервые исследована устойчивость сверхзвукового пограничного слоя с диффузионным горением на проницаемой пластине с подачей водорода через ее поры. При числе Маха M=2 с помощью расчетов установлена возможность стабилизации течения пламенем. Показано, что в рамках невязкой теории устойчивости могут быть получены достаточно надежные данные о максимальных степенях роста возмущений.

Станкус С.В., Комаров С.Г., Дутова О.С., Мешалкин А.Б. «Скорость звука в смесях гелий–ксенон в широких интервалах параметров состояния» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1205-1213 (2023)

Методом ультразвукового интерферометра в интервале температур от 293 до 393 K при давлениях от 0,13 до 1,5–2,8 МПа измерена скорость звука U в газовых смесях гелий–ксенон с содержанием гелия 60,34, 71,72 и 85,32 ат. %. Погрешности измерения температуры, давления и скорости звука составили соответственно ±20 мK,  4 кПа и ±(0,15–0,30) %. С помощью аппроксимации экспериментальных данных для каждого состава получены уравнения, описывающие изменение скорости звука от давления и температуры во всем интервале измерений. Выполнен анализ существующих справочных и экспериментальных данных по скорости звука в инертных газах и He–Xe-смесях. Предложен метод расчета U смесей с содержанием гелия выше 71,7 ат. % He до температуры 1500 K и давления до 7 МПа.