Математическое моделирование теплофизических и газодинамических процессов при разрушении конструкционных материалов гетерогенной высокотемпературной струей

• Автор: Маслов, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.14, 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Анализ современного состояния проблемы теплообмена и гидродинамики при взаимодействии струй с преградами

2. Постановка сопряженной задачи тепломассопереноса при

термомеханическом разрушении конструкционного материала под действием высокотемпературной гетерогенной струи

2.1. Физическая постановка задачи

2.2. Математическая постановка

2.3. Основные положения метода контрольного объема при численном моделировании тепломассопереноса при взаимодействии высокотемпературной гетерогенной струи с пластиной

2.4. Тестирование алгоритма численного решения

3. Математическое моделирование процессов тепломассопереноса при термомеханическом разрушении конструкционного материала под действием высокотемперату рной гетерогенной струи
3.1. Численное исследование тепломассопереноса при взаимодействии высокотемпературной гетерогенной струи с преградой в рамках несопряженной постановки
3.2. Исследование гидродинамики и теплопереноса при натекании высокотемпературной гомогенной струи вязкого газа на пластину, расположенную нормально к оси симметрии струи
3.3. Условия взаимодействия частиц дисперсной фазы с поверхностью конструкционного материала при натекании гетерогенной струи
3.4. Численное моделирование процесса тепломассопереноса при термомеханическом разрушении конструкционного материала под действием высокотемпературной гетерогенной струи с высокой концентрацией частиц в сопряженной постановке
3.5. Пример использования математической модели 2.3 2. для выбора параметров устройства перфорации стальных пластин
Заключение
Список использованной литературы


К. Жарова в опытную эксплуатацию результатов научно исследовательской разработки Определение характеристик термомеханического разрушения конструкционных материалов при обработке гетерогенной плазменной струей Конструкторскотехнологический Центр ТНЦ СО РАН, г. Томск, г. Разработка предназначена для установления значений дисперсного и материального состава порошкового материала ПНЮ в плазменной струе, обеспечивающих оптимизацию процесса высокоскоростной гетерогенной перфорации КМ металлы, керамика и др. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях различного уровня, в том числе, на международных конференциях Сопряженные задачи механики, информатики и экологии Томск, , , на V Минском международном форуме по тепло и массообмену Минск, , на XXVI Сибирском теплофизическом семинаре Новосибирск, , на XV Школе семинаре молодых ученых и специалистов под руководством акад. А.И. Леонтьева Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках, Калуга, , на II Международной конференции студентов и молодых ученых Перспективы развития фундаментальных наук Томск, , на Международной школе конференции молодых ученых Физика и химия наноматериалов Томск, , на IV научной конференции Современные методы проектирования и отработки ракетно артиллерийского вооружения Саров, , на XII международной научнопрактической конференции студентов и молодых ученых Современные техника и технологии Томск, , на IX Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике Нижний Новгород, , на IV Российской национальной конференции по теплообмену Москва, . Теоретическая и практическая значимость, а также перспективность работы подтверждены финансовой поддержкой в гранте ФЦП Интеграция науки и высшего образования России на по направлению 2. Направление по единым планам вузами и научными организациями на научную стажировку молодых исследователей, преподавателей и ученых в ведущие образовательные, научные и технические центры других государств, обеспечение их участия в международных конференциях и симпозиумах, г. Министерства образования и науки РФ Федерального агентства по образованию Развитие научного потенциала высшей школы, подпрограмма по разделу 3. Развитие научноисследовательской работы молодых преподавателей и научных сотрудников, аспирантов и студентов, проект Решение комплекса взаимосвязанных задач тепломассопереноса при взаимодействии высокотемпературных гетерогенных струй и одиночных частиц с конструкционными материалами г. Диссертация состоит из Введения, трех глав и Заключения. В первой главе проведен анализ современного состояния теории процессов тепломассопереноса при взаимодействии высокотемпературных струй с преградами. Рассмотрены фундаментальные результаты теоретических и экспериментальных исследований. Проанализированы современные достижения в области исследования взаимодействия струй с материалами. Во второй главе в первом параграфе представлена физическая постановка задачи сопряженного конвективнокондуктивного тепломассопереноса при термомеханическом разрушении КМ под воздействием высокотемпературной гетерогенной струи, натекающей по нормали к поверхности пластины, основные положения, гипотеза о взаимодействии гетерогенной струи с поверхностью материала и основные допущения. Во втором параграфе представлена математическая постановка задачи, описывающая тепломассоперенос и гидродинамику высокотемпературной гетерогенной струи при натекании на разрушающуюся под ее воздействием поверхность пластины, и тепловое состояние пластины. В третьем параграфе описан метод численного решения задачи приведены расчетная область, дискретный аналог для двух измерений при использовании равномерной шахматной сетки, аппроксимация системы уравнений, аппроксимация начальных и граничных условий и основные вычислительные процедуры схема против потока, комбинированная схема, процедура I, разработанная для расчета поля течения, используемые при расчете полей скорости и температуры. В четвертом параграфе приведены результаты тестирования хметода и алгоритма численного решения на последовательности сгущающихся сеток. В качестве тестовой решалась задача о натекании высокотемпературного вязкого газа на пластину, расположенную нормально к потоку.