Экспериментальное исследование некоторых эффектов нестационарного взаимодействия жидкости с газом и твердыми телами

• Автор: Резниченко, Николай Тимофеевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил

Оглавление
Введение
Глава I. Искусственная развитая кавитация при очень интенсивном стационарном и нестационарных режимах
подачи газа в каверну
§ 1.1 .Исследование искусственных каверн при очень больших стационарных расходах подаваемого в них

§1.2. Исследование искусственной кавитации при очень резкой и интенсивной, но кратковременной дополнительной
подаче газа в каверну
§1.3. О форме свободных развитых кавитационных полостей при периодически изменяющихся числах
кавитации
Глава 2. О кинематических и динамических эффектах обтекания в трубах колеблющихся тел, сильно загромождающих поток.

§2.1. Физические особенности течений и частота автоколебаний шаров, сильно загромождающих поток в
круглых цилиндрических трубах
§2.2. Динамические характеристики при нестационарном и стационарном обтекании шаров, сильно загромождающих поток в круглых цилиндрических трубах
§2.3. О струйно-вибрационном способе разрушения

материалов

Заключение

Литература

Введение
Диссертация содержит результаты экспериментальных исследований некоторых кинематических и динамических аспектов процесса нестационарного взаимодействия потока жидкости с газовыми струями или твердыми телами.
Работа выполнялась в период с 1980 по 2000 годы в Лаборатории экспериментальной гидродинамики Института
механики МГУ на гидродинамической трубе и нескольких экспериментальных стендах.
Автор диссертации принимал активное творческое участие в исследованиях проводившихся коллективом авторов:
В.П. Карликов, А. Н. Хомяков, Г.И. Шоломович (1 глава) и В.П. Карликов, Г.И. Шоломович (II глава). Основным вкладом его в эту работу является проектирование и создание экспериментальных стендов, отработка методики измерения получаемых характеристик, самостоятельное проведение значительной части экспериментов и участие в анализе полученных результатов.
Первая глава диссертации посвящена изучению
пространственной нестационарной искусственной кавитации. Как отмечено в классической монографии М.И. Гуревича [3]: «...несмотря на свою практическую важность, раздел неустановившихся течений является самым молодым разделом теории струй».
Теоретический и численный анализ пространственных течений связан с большими трудностями математического характера. По этой причине при изучении осесимметричного класса таких

процесс уменьшения объема каверны из-за возросшего давления прекращается, он начинает снова увеличиваться, вызывая последующее понижение давления (1,1 < 1 < 1,25). В момент времени Ь = 1,25 снова происходит отрыв большой полости. Затем по аналогичной причине давление в каверне опять растет (1,25 < 1 < 1,35), каверна вновь растет, на ней вновь образуется шейка и при г — 1,5 происходит отрыв третьей большой полости, после чего наблюдается переходный колебательный процесс, аналогичный случаю б = 0,02с, с выходом на собственную частоту колебаний исходной каверны, равную 33гц.
Можно заметить, что имеющиеся на графике а = сгф) интервалы времени с положительными значениями числа кавитации, превышающими начальное значение, соответствуют периодам образования участков каверны с относительно меньшими поперечными размерами, чем у остальных сечений. По этой причине на поверхности каверны и возникают перемещающиеся в направлении потока пучности и впадины. Общий вид каверн такого вида показан на фиг.1.9. Поскольку деформация контура каверны в целом происходит в соответствии с зависимостью а = ст(ф, то можно ожидать, что из-за проявления инерционных свойств жидкости в определенные моменты времени диаметры впадин должны последовательно обращаться в нуль, приводя к отделению крупных газовых полостей (каверн) от присоединенной к кавитатору каверны. Анализ кинограмм показал, что, действительно, в случае э = 0,02с происходит отрыв одной газовой полости (фиг. 1.8), а в случае б = 0,05с - последовательный
отрыв трех газовых полостей (фиг.1.9). Развитие впадин
завершается, как правило, ударным взаимодействием смыкающихся