1. Основные направления деятельности лаб. №14




Скачать 254.86 Kb.
Название1. Основные направления деятельности лаб. №14
страница1/5
Дата09.02.2013
Размер254.86 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3   4   5
1. Основные направления деятельности лаб. №14.

Исследования нестационарных газодинамических процессов представляют интерес для энергетики, авиации, термоядерного синтеза, геофизики, ракетно-космической техники. В последнем десятилетии исследования в лаборатории проводились по следующим направлениям:

  • Импульсные струйные сверхзвуковые течения

Формирование струи в природе и технике наблюдается в ряде газодинамических явлений, таких как залповый выброс из вулканов, выхлоп при выстреле, запуск ракетных двигателей, струйных выбросов различных астрофизических объектов и др.

  • Горение

  • Детонация

Вопросы управления воспламенением и детонацией актуальны при решении задач как повышения эффективности сжигания топлива, так и для обеспечения безопасности. Теоретической модели, позволяющей из первых принципов предсказывать формирование трёхмерной детонации, ещё не создано и требуется одновременное решение фундаментальных проблем теплофизики, химии, механики жидкости и газов.

  • Ударные волны в газах, гранулированных, многофазных и реагирующих средах

Знание законов нестационарных взаимодействий ударных волн с препятствиями нужно при разработке защиты сооружений от взрывов, для техники безопасности в шахтах, при противопожарных мероприятиях, при учете переходных процессов при запуске газодинамических установок.

  • Плазменная аэродинамика

Бурное развитие классической аэродинамики закончилось в прошлом столетии. За последние несколько десятков лет, к примеру, качество профилей крыльев улучшалось всего на 4% . По-видимому, эта скорость в будущем будет падать, и улучшение форм крыльев и других элементов конструкции летательных аппаратов не будет давать существенного прироста в скорости, дальности полета, маневренности и т.д. В связи с этим обстоятельством в аэродинамике и самолетостроении появилось направление «активное управление потоком» (active flow control), в которое входит MEMS-технологии и плазменная аэродинамика. Плазменная аэродинамика – прикладная сторона фундаментальной задачи взаимодействия течения сжимаемого газа с плазмой.


 2. Структура


Отдел физической газовой динамики № 2

Зав. отд. - д.ф.-м.н., проф. Голуб В.В.

 

Лаборатория нестационарных газодинамических процессов №14

зав.лаб. - д.ф.-м.н., проф. Голуб В.В.


Лаборатория неравновесных процессов №15

зав.лаб. - д.ф.-м.н. Еремин А.В.


Лаборатория волновых процессов №16

зав. лаб. - д.ф.-м.н., проф. Иванов М.Ф.


Лаборатория вычислительной гидродинамики №17

зав. лаб. - д.т.н., проф. Медин С.А.


3.СПИСОК СОТРУДНИКОВ

Лаборатории 14 отдела 2 ИТЭС ОИВТ РАН на 2009 г.



  1. Голуб В.В. (зав. отд., д. ф.-м.н.)

  2. Баженова Т. В. (г.н.с., д. ф.-м.н.)

  3. Гвоздева Л. Г. (г.н.с., д. ф.-м.н.)

  4. Набоко И. М. (г.н.с., д. ф.-м.н.)

  5. Лагутов Ю. П. (ст. инж.)

  6. Шульмейстер А. М. (м.н.с., к. ф.-м.н.)

  7. Ласкин И. Н. (с.н.с., к. ф.-м.н.)

  8. Котельников А.Л. (н.с., к. ф.-м.н.)

  9. Головастов С.В (с.н.с., к.ф.-м.н.)

  10. Мирова О.А. (м.н.с.)

  11. Чижиков А.С. (н.с, к. ф.-м.н)

  12. Евдокимова Т. О. (инж.)

  13. Володин В.В. (с.н.с., к.ф.-м.н.)

  14. Тарасенко И.Н. (вед. инж.)

  15. Бакланов Дмитрий Иванович( в.н.с., к.т.н.)



4. Лаборатория располагает следующими экспериментальными установками:


1. Ударная труба, предназначенная для исследования нестационарных газодинамических процессов, в том числе процессов истечения и детонационного горения. Экспериментальный стенд, состоящий из ударной трубы, соединенной с цилиндрической вакуумной камерой диаметром 80 см и длиной 120 см.(Рис.1) На торце ударной трубы устанавливается фланец с каналом, располагающимся внутри трубы. Сечение ударной трубы составляет 40 х 40 мм2 , вставляемый канал имеет длину 100 мм и имеет круглое сечение с диаметром 20 мм. Предусмотрена возможность экранирования торца трубы диафрагмами различного диаметра. Торец ударной трубы с фланцем, поверхность которого образует со стенкой ударной трубы угол 90, размещается напротив плоскопараллельных оптических окон барокамеры. Напротив торца ударной трубы может быть установлена на различных расстояниях плоская преграда. Установка оборудована средствами визуализации быстропротекающих процессов. Для визуализации картины течения имеется теневой прибор ИАБ-451 и модернизированная высокоскоростная камера ВСК-5




Рис.1.

1 – Ударная труба

2 –Камера

3 –Теневой прибор ИАБ-451

4 – Высокоскоростная камера ВСК-5


2. Детонационная труба, предназначенная для исследования процессов быстропротекающих процессов горения и детонации в газах(Рис.2). Конструкция установки позволяет проводить исследования как в неподвижном, так и в движущемся газе, как в заранее перемешанной смеси, так и в неперемешанных компонентах. Уникальная система наполнения детонационной трубы позволяет производить раздельную подачу двух типов газов со сверхзвуковой скоростью, а также поочередное заполнение трубы различными газами, что дает возможность исследовать переход ударных и детонационных волн из одной среды в другую.

Установка оборудована современными пьезоэлектрическими датчиками давления и датчиками, регистрирующими свечение пламени. Совместное использование цифровых многоканальных осциллографов позволяет исследовать процессы со временем разрешения 0,1 мкс.

На установке было испытаны несколько типов инжекторов и показано существенное влияние способа инжекции газов и их дальнейшее перемешивание на переход горения в детонацию. Исследовано влияние энергии инициирования на формирование детонации в потоке смеси. Использование магнитных катушек, установленных на внешней стороне детонационной трубы, показало, что влияние магнитного поля на инициирование детонации искровым разрядником может быть существенным и способно сократить преддетонационное расстояние в несколько раз.

На данной установки показана возможность использования детонационных волн для разрушения автомобильных покрышек и разделения ее составляющих на металлический корд и резину.





Рис.2

3. Макет-демонстратор пульсирующего детонационного двигателя..(Рис.3) Используемая бесклапанная система раздельной подачи топлива не требует наличия движущихся частей в магистралях и вместе с искровым блоком поджига обеспечивает непрерывную стабильную работу макета-демонстратора в течение 10 и более минут с частотой 0,5-2 Гц. Установка оборудована пьезоэлектрическими датчиками давления, датчиками свечения, температуры и динамометром для измерения создаваемой реактивной тяги. В 2009 году начались испытания новой запатентованной камеры сжатия атмосферного воздуха для повышения давления смеси в детонационной камере сгорания в несколько раз. Использование такой камеры позволит увеличить тяговые характеристики двигателя.

Небольшие размеры (диаметр канала 16-20 мм) и высокая прочность позволяют проводить исследования под высоким давлением с такими взрывоопасными газами, как ацетилен, его смесями с кислородом, с другими газами.

Универсальность установки позволяет использовать ее компоненты в фундаментальных исследованиях распространения ударных волн и детонации, при изучении влияния акустических и других полей на процессы воспламенения газовых смесей. Так с помощью данного стенда в 2007-2008 годах была показана возможность химического ингибирования взрывного разложения ацетилена с помощью малых добавок других горючих газов.





Рис.3. Макет-демонстратор пульсирующего детонационного двигателя:

1 – детонационная камера сгорания; 2 – топливные магистрали и инжекторный блок; 3 – искровой разрядник; 4 – водяное охлаждение; 5 – буферная камера.


4. Стенд для исследования самовоспламенения сжатого водорода, истекающего в канал или в открытое пространство (Рис.4). Стенд моделирует внезапную разгерметизацию сосуда высокого давления – баллона со сжатым до 150 атм. водородом. При внезапной разгерметизации истекающая струя сжатого водорода производит перед собой ударную волну. Эта ударная волна нагревает воздух до 1000-2000 градусов. Струя истекающего водорода, взаимодействуя уже с нагретым воздухом, может воспламениться, приводя к взрывам и к разрушениям.

Стенд оборудован уникальной оптической системой наблюдения за скоростью открытия отверстия в сосуде, а также системой диагностики ударных волн и фронта пламени водорода.

В 2007 году были сконструированы несколько каналов различных форм сечений, в которые истекал водород, и впервые была указана роль пограничного слоя на скорость воспламенения истекающего водорода.





Рис.4.


5. Совместно с лабораторией Проблем энергосбережения ОИВТ РАН создана детонационная камера сгорания для стенда «Пласт» Рис.5. Стенд предназначен для исследования воздействий нагрева или мощных ударных/детонационных волн на газоконденсатный пласт с целью повышения отдачи газовых скважин. Детонационная камера сгорания предназначена для генерации интенсивных (300-600 атм.) волн, которые воздействуют на реакции между углеводородами, смещая химическое равновесие в сторону газообразных фракций.





Рис.5Cтенд «Пласт».


6. Ударная труба для исследования ударных волн в гранулированных средах.

Схема экспериментальной установки приведена на рисунке. Она представляет собой ударную трубу, состоящую из камеры высокого давления (КВД),секции диафрагм, камеры низкого давления (КНД)-3, исследовательских секций (ИС1)- 4 и (ИС2)-5. Камеры высокого и низкого давления изготовлены из нержавеющей стали и имеют квадратное сечение 72X72 мм. Длина камеры высокого давления изменяется в зависимости от цели эксперимента. Длина камеры низкого давления составляет 4,5 м.


Рис.6.Схема экспериментальной установки. 1 - камера высокого давления; 2-секция диафрагм; 3 - камера низкого давления; 4 - исследовательская секция ИС1; 5 - исследовательская секция ИС2; 6,7,8,9 - датчики давления; 10 - исследовательская секция ИС3; 11 - исследуемый образец - стенка из песка (стекла, стали); 12 – исследуемый образец; 13 - смотровые окна



Исследовательская секция ИС2 снабжена прозрачными окнами из оргстекла для визуализации течения. Поле зрения составляет 110X69 мм. Визуализация течения производится с помощью теневого прибора ИАБ-451 а регистрирация цифровой скоростной камерой CORDIN 530, позволяющей получать до 200000 кадров в секунду, в режимах временной развертки и по-кадровой съемки.

В качестве датчиков давления используются пьезоэлектрические датчики РСВ 113А36. Генерируемые сигналы с датчиков поступают на цифровой осциллограф Tektronix TDS 3014B.


5.Основные результаты законченных работ за последние 10 лет

  1   2   3   4   5

Похожие:

1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconДоклад о результатах за 2011 год и основных направлениях деятельности на 2012 2015 годы министерства здравоохранения Ростовской области
I. Основные результаты деятельности в отчетном финансовом году и основные направления деятельности
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconДоклад о результатах за 2011 год и основных направлениях деятельности на 2013-2015 годы управления записи актов гражданского состояния Ростовской области
Основные результаты деятельности в отчетном финансовом году и основные направления деятельности
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconДоклад о результатах за 2011 год
I. Основные результаты деятельности в отчетном финансовом году и основные направления деятельности
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconПравительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. №1663-р основные направления
Основные направления деятельности Правительства Российской Федерации на период до 2012 года документ, определяющий приоритетные социально-экономические...
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconМодельный стандарт деятельности муниципальной публичной библиотеки красноярского края
Красноярского края (далее − Стандарт) охватывает основные аспекты работы библиотек: обслуживание пользователей, размещение и организацию...
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconОтчет Общества о выпуске и обращении собственных эмиссионных ценных бумаг. 28 Основные показатели работы общества в 2010 году. 35
Приоритетные направления деятельности общества. Основные виды производственной деятельности с указанием основных видов выпускаемой...
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconМетодические рекомендации к лабораторным и семинарским занятиям Минск бгму 2009
С. Л. Анищенко (лаб занятия №5, 16, 17, 20); ст преп. Е. В. Юшкевич (лаб занятия №3, 6, 10, 15)
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconФедеральное агентство по образованию РФ
Основные направления деятельности структурных подразделений, их функциональные обязанности
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconПравительство республики коми распоряжение от 31 декабря 2010 г. N 615-р
...
1. Основные направления деятельности лаб. №14 iconТемы вашего учебного проекта
Информационные процессы в коммерческой деятельности. Основные рассматриваемые направления
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница