научный журнал по физике Теплофизика высоких температур ISSN: 0040-3644

АВДЕЕВ С.М., ВОЛКИНД Д.К., КОРЗЕНЕВ А.Н., НОВАКОВСКИЙ Г.С., СОСНИН Э.А., ТАРАСЕНКО В.Ф. — 2015 г.

Проведено численное моделирование тепловых и газодинамических процессов в коаксиальных эксилампах барьерного разряда, и обоснованы условия его применения. Результаты расчетов сравнивались с экспериментом, в котором исследована динамика разогрева KrCl-эксилампы барьерного разряда на смесях Kr : Cl2 = (400–50) : 1 при общих давлениях от 100 до 300 Тор. Сравнение показало применимость выбранного метода и сделанных допущений в расчетной модели. Сделаны практически важные прогнозы о режимах эксплуатации эксиламп, обеспечивающих их высокие сроки службы.

БИТЮРИН В.А., БОЧАРОВ А.Н., ДЕГТЯРЬ В.Г., КАЛАШНИКОВ С.Т., ТАТАРИНОВ А.В., ХЛЫБОВ В.И. — 2015 г.

В работе представлены предварительные результаты численного моделирования прохождения электромагнитных волн через ионизованный ударный слой вокруг затупленного тела, обтекаемого гиперзвуковым потоком. Для расчета электромагнитного поля используется поле течения, рассчитанное с помощью программного комплекса PlasmAero, разработанного в ОИВТ РАН. Представлены решения для нескольких длин волн и нескольких углов падения волны. Показано, что для рассмотренного режима течения концентрация электронов слишком высока вблизи носовой части обтекаемого тела, что приводит к значительному ослаблению электромагнитного поля на поверхности тела. В то же время ситуация ниже по потоку выглядит не так безнадежно с точки зрения ослабления сигнала.

ГИДАСПОВ В.Ю., СЕВЕРИНА Н.С. — 2015 г.

В работе исследуются режимы распространения в водородно-воздушной горючей смеси цилиндрической детонационной волны, сформированной в результате распада разрыва на границе камер высокого и низкого давления. Моделирование проводится в квазиодномерной нестационарной постановке с помощью оригинального сеточно-характеристического метода с явным выделением сильных и слабых разрывов. Показано, что при приближении к скорости детонации Чепмена–Жуге детонационная волна распространяется в пульсирующем режиме; что частота пульсаций на больших расстояниях слабо зависит от параметров в камере высокого давления; что шаг колебаний температуры и плотности по пространственной координате за головной ударной волной близок к измеренным в экспериментах размерам детонационной ячейки.

ИБАВОВ Н.В., МИРСКАЯ В.А., НАЗАРЕВИЧ Д.А. — 2015 г.

На автоматизированной экспериментальной установке созданной на основе высокотемпературного адиабатного калориметра исследована температурная зависимость изохорной теплоемкости двойной расслаивающейся системы н-гептан–вода с cодержанием 0.147 мольных долей воды в диапазоне плотностей 146.0–469.6 кг/м3 и температур 428.15–553.15 K, включая области фазовых переходов.

ПРИХОДЬКО Ю.М., ФОМИЧЕВ В.П., ЧЕХОВ В.П. — 2015 г.

DOI: 10.7868/S0040364415020209 Список литературы

ВИКУЛОВ А.Г., ВИКУЛОВ Д.Г., МЕСНЯНКИН С.Ю., ФЕЛЬДМАН А.Ю. — 2015 г.

Экспериментально исследуется влияние нанопленок Al2O3, образующихся на поверхности Al при его окислении, на контактное электрическое и тепловое сопротивления. Рассматривается структура тепловой проводимости реального контакта и соотношение ее компонент в зависимости от свойств пленок. Обосновывается целесообразность определения пленочной проводимости по контактному электрическому сопротивлению. Приводятся результаты измерения вольт-амперной характеристики системы Al Al2O3 Al. Рассчитываются электрическое и тепловое сопротивления, вычисляются сопротивления стягивания в контактной паре образцов при условиях эксперимента и находятся сопротивления пленок. Определяется тип проводимости и высота барьера контакта Al Al2O3. Устанавливается зависимость теплового потока через соединения с пленками различной толщины от электронной проводимости пленок.

ИЛЬИЧЕВ М.В., МОРДЫНСКИЙ В.Б., ТЕРЕШОНОК Д.В., ТЮФТЯЕВ А.С., ЧИКУНОВ С.Е. — 2015 г.

Разработана и верифицирована методика определения теплопроводности конструкционных материалов в широком диапазоне температур. На основе полученных данных по теплопроводности выполнено трехмерное моделирование распространения тепла в глубь тела от прогреваемой нестационарным источником тепла поверхности. Получено удовлетворительное совпадение между расчетами и экспериментом по измерению температуры на разной глубине от прогреваемой поверхности.

ГОЛУБ В.В., ГУРЕНЦОВ Е.В., ЕМЕЛЬЯНОВ А.В., ЕРЕМИН А.В., ФОРТОВ В.Е. — 2015 г.

В работе экспериментально исследован процесс формирования детонационной волны вследствие выделения энергии при пиролизе ацетилена за ударной волной. Проанализированы кинетика и термодинамика происходящих физико-химических процессов и показано, что основное тепловыделение, определяющее положительный интегральный энергетический баланс детонационного пиролиза ацетилена, происходит на стадии образования и роста конденсированных углеродных наночастиц. На основе полученных данных сформулированы принципы нового экологически чистого энергетического цикла, позволяющего получать тепловую и кинетическую энергию без использования кислорода и образования углекислого газа. Предложен конструктивный вариант энергетической установки на основе детонационного пиролиза ацетилена.

ИТКИНА Н.Б., НИЗОВЦЕВ М.И., ТЕРЕХОВ В.И., УКОЛОВ Е.С., ШУРИНА Э.Л., ЭПОВ М.И. — 2015 г.

Представлены результаты численного и экспериментального исследований эффективной теплопроводности дисперсных материалов с контрастными включениями. Численный анализ основан на использовании многомасштабного метода конечных элементов, позволяющего рассчитывать теплоперенос в средах с упорядоченным и хаотическим расположением включений. Анализируется влияние концентрации включений и способа их укладки на величину эффективного коэффициента теплопроводности. Опытное изучение коэффициента теплопроводности проведено для двух сред – гипс и органическое стекло с включением стальных шариков (d = 3 мм) с различной укладкой. Сравнение результатов измерений и численного моделирования позволяет верифицировать разработанный программный комплекс и определить границы применения имеющихся аналитических зависимостей.

BEN-BEYA B., BEN-CHEIKH N., LILI T., MELLAH S. — 2014 г.

This work addresses a numerical approach based on the finite volume method and a full multi-grid technique to study three-dimensional flow structures and heat transfer rates in cubical cavity partially heated from one wall. The working fluid is air so that the Prandtl number equates to 0.71. Numerical solutions are generated for representative values of the controlling Rayleigh number inside the range 103 Ra 107. The heating occurs with a heated strip placed inside the enclosure. Three scenarios are investigated: (i) the heated source is mounted on the bottom horizontal wall, (ii) the heated source is mounted horizontally on the lateral wall, and (iii) the heated source is mounted vertically on the lateral wall. Effects of heated strip position in the enclosure on heat transfer are studied. It is shown that suitable configuration which generates highest heat transfer rate through the heated strip is depending on Rayleigh number. Results are presented in the form of projection of flow lines and isotherms plots as well as the variation of the Nusselt number and the average temperature at the heat source surface for all configurations computed in this study.

CEOTTO D., MIANI F. — 2014 г.

A model for calculating the main properties of liquid metal binary alloys at standard pressure based on experimental data observation is presented. Given the characteristics of the pure metals, the model allows to calculate density, surface tension, electrical resistivity and thermal conductivity of binary alloys at various concentrations along the liquidus line. Some preliminary comparisons for Al–Si and Al–Cu systems are in satisfactory agreement with the model.

BEHERA D., DEBASISH D., JHA B.B., MANTRY S. — 2014 г.

The present work embodies development of a new class of mechanically improved Mo-TiN coating material using plasma spray technique. The coatings are developed on Al–Si alloy at different torch input power levels ranging from 15 kW to 30 kW. Pre-mixing of TiN with molybdenum enhances adhesion strength and hardness of the coatings. Maximum adhesion strength of 22 MPa (±0.75) and hardness of 748 HV (±30) are found for the coating when molybdenum is pre-mixed with 10% TiN. FESEM micrographs of the as-sprayed coatings showed formation of plate-like structures of splats which indicates TiN sites as reinforcement in Mo matrix. X-ray diffraction study reveals the formation of both MoO2 and TiN as minor phases in the coating microstructure. The significant enhancement of mechanical properties like adhesion strength and hardness is attributed towards the presence of these phases.

2014

AGARWALA R.C., AGARWALA V., MISHRA D.D. — 2014 г.

Ti–Al intermetallics have been produced using mechanical alloying technique. A composition of Ti–48Al–2Nb at % powders was mechanically alloyed for various durations of 20, 40, 60, 80 and 100 h. At the early stages of milling, a Ti (Al) solid solution is formed, on further milling the formation of amorphous phase occurs. Traces of TiAl and Ti3Al were formed with major Ti and Al phases after milling at 40 h and beyond. When further milled, phases of intermetallic compounds like TiAl and Ti3Al were formed after 80 hours of milling and they also found in 100 h milled powders. The powders milled for different durations were sintered at 785°C in vacuum. The mechanically alloyed powders as well as the sintered compacts were characterized by XRD, FESEM and DTA to determine the phases, crystallite size, microstructures and the influence of sintering over mechanical alloying.

AMMIRAJU S., KRISHNA N.G., MADHUSUDHAN R., NARENDER K., RAO K.G.K. — 2014 г.

The temperature dependence of linear attenuation coefficient, density and thermal expansion of rubidium halides (RbCl, RbBr and RbI) and lithium halides (LiCl, LiBr and LiF) has been studied by ?-ray attenuation technique. The ?-ray attenuation studies have been carried out using a ?-ray densitometer. The mass attenuation coefficients m of rubidium and lithium halides have been determined using ?-beam of different energies viz. (0.0595, 0.662, 1.173 and 1.332 MeV) respectively. The variation of density and coefficients of temperature dependence of density have been measured using Cs (0.662 MeV) source. The values of density at different temperatures have been used to estimate the values of linear attenuation coefficients l of the alkali halides studied in the present work for other ?-energies. The variation of thermal expansion of alkali halides studied in the present work has been compared with the results obtained from other methods. The variation in these thermophysical properties have been represented by linear equations. Volume thermal expansion coefficients and mass attenuation coefficients m of these compounds for the different energies have been reported and compared with data calculated by empirical and experimental method.

ФОРТОВ В.Е., ХИЩЕНКО К.В. — 2014 г.

ХИЩЕНКО К.В. — 2014 г.

ФИЛИНОВ В.С. — 2014 г.

В последние десятилетия “fixed-node”-подход широко используется для математического моделирования термодинамических свойств сильно коррелированных систем ферми-частиц. Данная работа посвящена проверке корректности этого подхода на примере системы идеальных фермионов. Приведено аналитическое доказательство того, что в рамках указанного подхода невозможно воспроизвести матрицу плотности идеальных фермионов. В частности, показано, что прямые аналитические расчеты матрицы плотности двух идеальных фермионов в данном подходе приводят к целому ряду противоречий и, следовательно, “fixed-node”-подход должен рассматриваться как эмпирический подход с неконтролируемой точностью описания термодинамических свойств ферми-систем частиц.

АБДУРАКИПОВ С.С., ЧИННОВ Е.А. — 2014 г.

Выполнено экспериментальное исследование длины начального теплового участка при высоких числах Рейнольдса (Re = 300 и 500) в пленке воды, стекающей по вертикальной пластине с нагревателем, в отсутствие и при воздействии искусственных возмущений с “наиболее опасной длиной волны”. При помощи флуоресцентного метода измерено поле толщин пленки при различных значениях теплового потока. Данные, полученные скоростной инфракрасной камерой, показали, что в межструйной области, образующейся между гребнями развитых трехмерных синхронных волн, при воздействии внешними возмущениями длина начального теплового участка увеличивается, а в области струй уменьшается.

ЗУЙ О.Н., КАЛИНЧАК В.В., ОРЛОВСКАЯ С.Г. — 2014 г.

Проведено физико-математическое моделирование высокотемпературного тепломассообмена газовзвеси углеродных частиц с учетом химического реагирования в их порах. Установлено, что внутреннее реагирование приводит к значительному уменьшению периода индукции и критических параметров, определяющих воспламенение и потухание частиц газовзвеси. Найдена область начальных диаметров частиц и массовых концентраций, где происходит наиболее полное выгорание углеродного топлива; проанализировано влияние внутрипорового реагирования на границы этой области. Показано, что способ изменения массовой концентрации влияет на качественный вид зависимости периода индукции от массовой концентрации.