SCI Библиотека

В монографии изложены теоретические предпосылки и практические рекомендации по расчету и устройству местной вытяжной вентиляции пыльных производств.

Приведены современные представления об аэродинамических свойствах гравитационных потоков твердых частиц в технологиях переработки сыпучих материалов. Раскрыт механизм эжекции воздуха этими потоками в различных его проявлениях: от процесса равномерного движения воздуха в закрытых желобах до формирования ускоренных воздушных струек и свободной струи ею.

Описаны инженерные методы расчета объемов аспирируемого воздуха для различных технологических узлов. Дано соотношение между объемами аспирации и результатами натурных испытаний.

Для местных отсосов открытого типа представлены результаты исследований всасывающего спектра при различных конфигурациях и параметрах области всасывания. Использованы как классические методы — методы статистики, методы теории функций комплексного переменного, так и современные — с использованием методов граничных интегральных уравнений и нестационарного гидродинамического моделирования.

Особое внимание уделено анализу различных методов локализации систем вентиляции.

Книга адресована инженерно-техническим работникам, молодым ученым и аспирантам, занятым проблемами аэродинамических процессов аспирации для горно-металлургических и химических предприятий, заводов по производству строительных материалов.

Рассматриваются актуальные проблемы компьютерной радиационной аэротермодинамики спускаемых космических аппаратов, предназначенных для исследования планет Солнечной системы и возвращения на Землю.

Изложены вычислительные модели радиационной газовой динамики, положенные в основу двухмерного и трехмерного компьютерных кодов NERAT (Non-Equilibrium Radiation Aero Thermodynamics), разработанных в ИПМех РАН.

Обсуждаются особенности применения многотемпературных моделей химически неравновесных гиперзвуковых потоков к решению пространственных задач аэротермодинамики космических аппаратов.

Особое внимание уделено проблеме расчета инфракрасного селективного излучения и свечения плазмы тепловых щитов одноразовых и многоразовых аппаратов, входящих в плотные слои атмосферы.

Представлены результаты расчетов двухмерных и трехмерных расчетов аэротермодинамики спускаемых аппаратов разных классов, предназначенных для возвращения на Землю и для полета на Марс.

Представлена вычислительная модель газодинамических и электрозазрядных процессов в гиперзвуковых потоках разреженного газа с давлением порядка нескольких Тор, основанная на двумерных уравнениях Навье-Стокса и на диффузионно-дрейфовой модели электрического разряда в приближении квазинеравновесной плазмы с учетом внешнего магнитного поля и индукций выше 0.1 Т. Обсуждаются результаты численного моделирования ряда задач, представляющих практический интерес для управления процессом разогрева гиперзвукового потока над поверхностью с разрядом.

Рассмотрены задачи о взаимодействии неравновесного газового потока с поверхностью, на которой стационарно горит поверхностный разряд постоянного тока с заданной конфигурацией электродного слоя и направлением магнитного поля. Изучался случай локальной накачки разрядной секции и влияния индукции магнитного поля.

Даны результаты исследования структуры гиперзвукового потока в плоском канале, на противоположных поверхностях которого помещены электроды, поддерживающие разряд постоянного тока. Особое внимание уделено изучению структуры гиперзвукового потока в плоском канале, между двумя шеровхолстыми электродами которого поддерживается объемная мощность в разреженной газовом потоке в внешнем магнитном поле.

Представлены результаты расчетно-теоретического анализа двух серий экспериментальных данных по гиперзвуковому обтеканию затупленных тел.

В первой главе рассмотрено обтекание затупленного по сфере цилиндра химически и термически неравновесным потоком воздуха в диапазоне скоростей М=6-18 с параметрами набегающего потока воздуха в диапазоне высот 22–37 км. Радиус затупления цилиндра изменялся в диапазоне R=0.66–5.08 см. Выбор исходных данных обусловлен наличием серии экспериментальных данных по конвективному нагреву передней критической точки сферического затупления и по распределению температурной аномалии вдоль оси, в котором получено хорошее совпадение результатов численного моделирования.

Во второй части выполнен расчетно-теоретический анализ процессов электронно-кинетики в сферическом ударном слое в условиях гиперзвукового обтекания цилиндрических моделей моделирующим составом со скоростью 11.3 км/с.

Излагаются результаты теоретических исследований отрывных течений несжимаемой жидкости при больших числах Рейнольдса, полученные на основе использования асимптотических методов.

Основное внимание уделяется проблемам самоиндуцированного отрыва при стационарном и нестационарном течениях, теории локальных отрывов у передних и задних кромок тонких профилей, а также исследованию глобальной структуры поля течения за тупым телом. Рассматриваются численные методы решения соответствующих задач о взаимодействии пограничного слоя с потенциальным потоком.

Излагаются результаты теоретических исследований сверхзвуковых ламинарных течений вязкого газа при больших докритических значениях числа Рейнольдса.

Систематическое применение современных асимптотических методов позволило рассмотреть широкий круг задач, которые не поддаются описанию в рамках классической теории пограничного слоя: теория отрыва и присоединения пограничного слоя, различные течения с сильным локальным или глобальным воздействием, взаимодействующим со внешним сверхзвуковым потоком, включая области поднятия возмущений вверх по потоку, обтекание двумерных или трехмерных малых препятствий, теория сверхкритических и транскритических режимов взаимодействия для двумерных и трехмерных тел и ряд классов других задач, что позволило детально изучить структуру течений, сформулировать новые приближенные законы гидродинамики.

Для специалистов в области механики жидкости и газов, студентов, аспирантов.

В учебнике изложены основные методы определения аэродинамических характеристик летательных аппаратов и их отдельных элементов; приведен расчет сверхзвукового обтекания заостренных и притупленных конических поверхностей, тонких тел вращения, расположенных под небольшими углами атаки (линеаризованные задачи); описаны методы расчета трения и теплопередачи; рассмотрены задачи, связанные с нахождением аэродинамических параметров летательных аппаратов при наличии взаимодействия сторонних потоков между собой (суперпозиция) и учета интерференции; даны сведения об основных размерах разрежения газа.

Третье издание учебника (второе вышло в 1976 г.) дополнено новыми материалами по исследованиям несжимающегося обтекания тел вращения (корпусов) и летательных аппаратов в целом.

В учебнике изложены теоретические основы современной аэродинамики, приведены сведения, относящиеся к силовому воздействию газообразной среды на движущееся тело; рассмотрены особенности течения газа с большими скоростями, а также его физические и термодинамические свойства при высоких температурах и давлениях.

Подробно рассмотрены кинематика и динамика газа в общем случае для сложной модели химически реагирующей вязкой сжимаемой среды, теория скачков уплотнения и метод характеристик, наиболее широко используемый в аэродинамических исследованиях; приведены методы расчета стационарных аэродинамических характеристик профилей и крыльев.

В третье издание (впервые вышло в 1976 г.) включены также основы теории неустановившегося обтекания и способы нахождения производной устойчивости несущих поверхностей.

Пособие предназначено для студентов магистратуры физфака ПГНИУ,
изучающих курс «Гидромеханика невесомости», а также для специалистов, ин-
тересующихся данной проблематикой. В пособии описаны постановки задач
приоритетных космических экспериментов по обнаружению и описанию термо-
вибрационной и термоинерционной конвекций в жидкостях при орбитальном
полете. Опыты проводились с околокритическими средами французского обору-
дования серии «ALICE» на орбитальной станции «Мир». Обсуждаются обра-
ботка и интерпретация их результатов. Кроме этого, приведена методика назем-
ного лабораторного моделирования влияния микрогравитационной обстановки
орбитального полета на гравитационно-чувствительные системы и обсуждаются
результаты такого моделирования, воспроизводящие конвективные эффекты ор-
битальных экспериментов.
Устойчивый интерес к задачам этого круга вызван развитием космических
технологий, поскольку вибрационные, инерционные и остаточные гравитацион-
ные ускорения в условиях орбитального полета могут определять динамику
тепло- и массообмена в стратифицированных по плотности средах. В настоящее
время исследования в этом направлении проводятся очень интенсивно и состав-
ляют содержание целого ряда научных журналов и серий международных кон-
ференций

Изложены результаты применения регуляризованных, или квазигазодинамических (КГД) уравнений газовой динамики к задачам численного моделирования до- и сверхзвуковых течений вязкого сжимаемого газа. Рассмотрены задачи о распаде разрывов и турбулентные течения при невысоких числах Рейнольдса. Наличие диссипации специального вида позволяет единообразно моделировать указанные типы течений.