Журнал
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики
УДК:532.529
Номер:1 (137)
Скачать PDF0 Кбайт
Моделирование импульсного истечения смеси воздуха и мелкодисперсного порошка, частично заполняющего выбросной канал
Аннотация:
Предмет исследования. Рассмотрены закономерности импульсного истечения смеси воздуха и мелкодисперсного порошка, который частично заполняет выбросной цилиндрический канал в одномерном и двумерном случаях. Метод. Динамика газодисперсной среды описана в рамках эйлерового континуального подхода с различными скоростями и температурами газа и частиц порошка. В равновесном приближении построены аналитические автомодельные решения. Для численного решения задачи использован гибридный метод крупных частиц второго порядка точности по пространству и времени. Сопоставление точных автомодельных и численных решений подтвердили достоверность метода. Основные результаты. Истечение смеси газа высокого давления и частиц порошка носит ярко выраженный волновой характер, который связан с распадом начального разрыва, движением и преломлением волн на границе раздела сред внутри канала, а также отражением волн от его дна. Установлены характерные временные интервалы волнового процесса и соответствующие им распределения газодинамических величин. В зависимости от обобщенной автомодельной переменной давление, плотность и скорость смеси являются монотонными функциями, а профиль удельного (на единицу поперечного сечения) массового расхода имеет максимум в выходном сечении. Определены безразмерные параметры и удельный массовый расход двухфазной среды в выходном сечении выбросного канала. В случае ограниченного размером камеры высокого давления канала изучена двумерная физическая картина формирования и эволюции газодисперсной смеси. На начальном этапе истечения наблюдается «аномальная» группировка частиц порошка с образованием ударно-волновой структуры на дозвуковом режиме течения несущего газа. После выхода слоя порошка за пределы канала, истекающий из него чистый газ ускоряется до сверхзвуковой скорости, и развивается интенсивное вихревое движение в следе газодисперсной струи. Практическая значимость. Расчетные значения параметров позволяют обосновать достижимый уровень технических характеристик (скорости, массового расхода) потока рабочей газодисперсной среды импульсных порошковых устройств. Предложенная методика и полученные результаты являются основой принятия рациональных решений на ранних этапах проектирования и подготовки исходных данных по конструктивным и режимным параметрам для проведения испытаний прототипов импульсных порошковых технических устройств.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Исследование силиконовой пленки, осажденной на поверхность кварцевого стекла под действием лазерного излучения
- Оптические композиты на основе органических полимеров и полупроводниковых пигментов
- Новый алгоритм идентификации частоты синусоидального сигнала с постоянными параметрами
- Исследование кремниевых p-n структур с моно- и мультифоточувствительными поверхностями
- Детектирование состояния зевоты у водителя транспортного средства при помощи модели сверточной нейронной сети
- Применение теории игр для обеспечения безопасности коммуникации киберфизической системы с использованием механизмов репутации и доверия
- Исследование влияния человеческих факторов на скорость движения рельсового городского транспорта
- Алгоритм обнаружения RFID-дубликатов
- Редукция набора детекторов LSB с заданной достоверностью
- Классификация объектов на изображениях с учетом искажений на основе двухэтапного топологического анализа
- Снижение размерности атрибутов с использованием нечетко оптимизированного независимого компонентного анализа для системы обнаружения вторжений в большие данные
- Оптимальная быстрая генерация и распределение квантовых ключей
- Исследование способов векторизации неструктурируемых текстовых документов на естественном языке по степени их влияния на качество работы различных классификаторов
- Распознавание эмоционального состояния человека на основе сверточной нейронной сети
- Интеллектуализация управления развитием персонала высокотехнологичных сервис-ориентированных компаний
- Исследование эффективности работы системы коррекции магнитного компаса
- Новая аналитическая модель тока стока и параметров малых сигналов AlGaN-GaN транзисторов с высокой подвижностью электронов
- Вменение и системное моделирование параметров кислотно-основного состояния различных групп пациентов
- Построение на базе задачи машины Дубинса опорных траекторий движения объектов с учетом постоянных внешних воздействий
- Математическая модель эпидемии с произвольным законом восстановления
- Использование векторизованных структур данных при реализации вычислительных алгоритмов решения задач механики сплошной среды
- Сравнительный анализ алгоритмов вычислительного интеллекта для оценки канала LTE
- Внедрение системы поддержки принятия решений для повышения качества медицинских данных пациентов с артериальной гипертензией