Физическая газодинамика и релаксационные процессыНИР

Physical gas dynamics

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
11 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа: Разработан и протестирован на 3 типах высокоскоростных течений мобильный диагностический комплекс для визуализации импульсных разрывных течений газа и плазмы на основе теневого фонового метода для крупных объектов. Результаты верифицированы сравнением с численными расчетами, PIV и другими оптическими методами. Проведены исследования ударных волн, возникающих при инициировании локализованных сильноточных разряда в канале ударной трубы при числах Маха до 3. Проведены измерения поля скоростей методом PIV во всплывающей гидродинамической струе и найдены условия перехода между различными типами течения вблизи поверхности раздела жидкость-газ. Проведены измерения поля температур теневым фоновым методом при наличии потока воздуха над испаряющейся жидкостью, выполнено сравнение с теоретическими моделями.
12 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа: Реализована локализация энерговклада на основе наносекундного объемного разряда в вихревое сверхзвуковое течение в газодинамическом канале. Исследованы времена послесвечения локализованных разрядов. Проведено численное моделирование соответствующих процессов с импульсным энергоподводом. Методом термографии высокоскоростных потоков жидкости исследованы энергетические спектры неизотермических пограничных слоев для струйных турбулентных течений. Показано наличие спектров, соответствующих двумерной турбулентности в дискообразном смесителе. Проведен сравнительный анализ полей температур, получаемых в воздухе в конвективном потоке над нагретой поверхностью с помощью теневого фонового метода и с использованием термографии «на просвет». Кроме того, рассмотрены измерения с помощью тепловизора полей температур с помощью маркеров, вносимых в конвективный поток. Проведено сравнение с двумерным и трехмерным моделированием. Проведены измерения полей скоростей на поверхности жидкости при наличии испарения. Показано, что в зависимости от типа жидкости, возникает два вида движений на поверхности при наличии и отсутствии массообмена между поверхностью и объемом.
13 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа:
14 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа:
15 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа: Проведены экспериментальные исследования локализация энерговклада на основе наносекундного объемного разряда в различные участки течения при дифракции ударной волны на клине в канале ударной трубы с разрядной секцией. Получены изображения пространственной ионизации течения с разрывами в различные моменты времени в процессе и после дифракции ударной волны на клине. Проанализированы релаксационные процессы плазмы объемного разряда на основе полученных разверток свечения разряда с плоской ударной волной. Проведено численное моделирование на основе уравнений Эйлера нестационарного газодинамического процесса дифракции ударной волны на клине и взаимодействия отраженной ударной волны от стенок канала (пограничного слоя). Проведен анализ горизонтальной конвекции в припрверхностном слое жидкости. Проведено савнение с двумерным и трехмерным моделированием.
16 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа: Проведено численное и экспериментальное исследование газодинамических и релаксационных процессов при реализации наносекундного скользящего распределенного разряда в пограничном слое, развивающемся на противоположных стенках канала за фронтом ударной волны. Разряды инициированы после дифракции ударной волны на клине за прошедшей плоской ударной волной. Показано,что в зонах отрыва потока за клином (зона низкой плотности) значительная часть тока импульсных поверхностных разрядов стягивается в эти зоны; Инициируется ударная волна, близкая по форме к цилиндрической. Получены теневые последовательные изображения распространения этих волн. Проведено численное моделирование на основе уравнений Эйлера нестационарного газодинамического процесса импульсного поверхностного локализованного энерговклада Опубликовано 7 статей по теме
17 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа: Проведено на у экспериментальное исследование газодинамических и релаксационных процессов при реализации поверхностных наносекундных разрядов в пограничном слое в канале. Исследование влияния растворимых и нерастворимых примесей известной концентрации на формирование границы раздела «вода-воздух».
18 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа: Проведено экспериментальное исследование импульсного воздействия наносекундной объемной ионизации на сверхзвуковое течений с прямым и с косым скачком уплотнения в канале ударной трубы с разрядной секцией. Показана возможность воздействия на поток на основе локализации разряда и распада разрыва. Проведено численное моделирование процесса на основе уравнений нестационарной гидродинамики. Экспериментальное и теоретическое исследование взаимодействия конвективных струй со свободной поверхностью жидкости с использованием новых цифровых методов визуализации.
19 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа: Проведено экспериментальное исследование ударно-волнового воздействия импульсной объемной ионизации на сверхзвуковое течение за плоской ударной волной с числами Маха 2-4 в газодинамическом канале 48х24 мм с прямоугольным препятствием. Визуальные данные и результаты обработки теневой высокоскоростной съемки течения после импульсной объемной визуализации и термографической съемки процесса в течение 1-10 мс после прохода ударной волны. Исследована горизонтальная конвекция при расположении источника нагрева на поверхности жидкости в зависимости от наличия или отсутствия слабой пленки примесей. Получены экспериментальные данные для поля скоростей (цифровая трассерная визуализация), поля температур ( теневой фоновый метод), рельефа поверхности (модификация теневого фонового метода), проведено сравнение с численным моделированием и автомодельными решениями.
20 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа: Впервые визуализированы в инфракрасном диапазоне тепловые поля при дифракции плоской УВ с числами Маха 2-4 на препятствии в канале ударной трубы 48х24мм. Показано, что наличие выступа существенно искажает изначально однородное распределение тепловых потоков. Со временем отмечается уменьшение излучения наветренной поверхности препятствия до полного смешения с фоновым излучением через 10 мс. Показано, что с точки зрения эффективности теплоотвода основную роль играет число Нуссельта, определяющее отношение реального потока тепла к молекулярному переносу. Показано, что в условиях, когда линейный источник нагрева (электрический провод, трубопровод), расположен у поверхности, механизм Марангони оказывается существенно эффективнее, чем механизм Рэлея при нахождении источника на глубине. По этой причине при подборе жидкости, в которой не возникает поверхностной пленки, можно существенно улучшить теплоотвод при расположении провода у поверхности, а не у глубине.
21 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа:
22 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Физическая газодинамика и релаксационные процессы
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".