|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Исследование способов формирования турбулентных течений и управления ими. НИР
- Руководители НИР: Жиленко Д.Ю., Решмин А.И.
- Участники НИР: Зайко Ю.С., Иванов О.О., Кривоносова О.Э., Кривоносова О.Э., Навознов О.И., Тепловодский С.Х., Трифонов В.В., Хомяков А.Н.
- Подразделение: 103 Лаборатория экспериментальной гидродинамики
- Срок исполнения: 11 января 2011 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 2.2
- Номер ЦИТИС: 01201152156
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Устойчивость гидродинамических течений и турбулентность
- ПН России: Транспортные и космические системы
- Направление технологического прорыва России: Энергоэффективность и энергосбережение
-
Рубрики ГРНТИ:
- 30.17.23 Вязкая жидкость
- 30.17.27 Турбулентность
-
Ключевые слова:
управляемый ламинарно-турбулентный переход, формирование турбулентности, управление турбулентностью, структуры течения в расширяющихся каналах
-
Описание:
Определены требования к профилю канала и характеристике проницаемой перегородки в выходном сечении для формирования в канале безотрывного течения. Показана возможность использования короткого диффузора для формирования потока с требуемым профилем скорости. Экспериментальное и численное исследование неоднородных во времени турбулентных течений. Изучение течений в сильно расширяющихся каналах с целью формирования в них безотрывных потоков.
-
Основные результаты:
Численно исследован переход к турбулентности в течениях вязкой несжимаемой жидкости в сферическом слое, вызванных встречными вращательными колебаниями сферических границ. Частоты и амплитуды модуляции скоростей вращения сфер равны. Изучался переход к турбулентности, происходящий при возрастании амплитуды модуляции из состояния покоя. С использованием понятия мгновенной частоты/фазы течения установлено, что турбулентность формируется в ограниченной области слоя, за пределами которой течение остается ламинарным. Обнаружена перемежаемость”хаос−хаос“ в турбулентной части течения. Разработана технология управления турбулентным потоком с целью создания в нём определенного профиля скорости с низким уровнем пульсаций. Проведена оптимизация новой экспериментальной установки для формирования плоских струйных течений, которая позволяет погасить возмущения скорости потока, достигающие 25% на входе, и сформировать равномерное течение в канале 30х600 мм с интенсивностью турбулентности на уровне 1% при минимальном гидравлическом сопротивлении. Выходной профиль скорости формируется с помощью регулируемого плоского короткого диффузора с проницаемой перегородкой в выходном сечении, высота канала которого увеличивается в 3.3 раза на длине меньше одного входного гидравлического диаметра.
- Добавил в систему: Зайко Юлия Сергеевна
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Экспериментальное и численное исследование неоднородных во времени турбулентных течений. Изучение течений в сильно расширяющихся каналах с целью формирования в них безотрывных потоков. |
| Результаты этапа: На основе метода мгновенной разности фаз/частот выявлены неоднородные во времени свойства турбулентных течений и с использованием этого метода обнаружен новый вид турбулентности - перемежаемость типа "цикл-хаос-хаос". Создана установка для формирования безотрывного течения в сильно расширяющемся канале с изменяющимся профилем. | ||
| 2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Установление возможных видов спектров турбулентности в зависимости от амплитуды и частоты модуляции. Экспериментальное и расчетное исследование способов формирования течений с заданными характеристиками. |
| Результаты этапа: Показана возможность формирования во вращающихся сферических слоях турбулентных течений, спектры которых качественно подобны спектрам, полученным ранее при натурных измерениях в верхних слоях атмосферы Земли. Установлено, что подобные атмосферным спектры турбулентности наблюдаются в пространственных областях с наибольшим уровнем синхронизации между скоростью вращения границы и скоростью течения. Показан существенный рост турбулентных характеристик потока в расширяющихся каналах. Для повышения эффективности теплообменных аппаратов предложено использование расширяющихся каналов в теплообменниках. Показана возможность применения сверхкоротких диффузоров с проницаемой перегородкой в выходном сечении для формирования потоков с заданными параметрами. Предложена технология организации газодинамической защиты объектов для медицины и техники. | ||
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".