Аппаратура для исследования истечения струй жидкостей из сопел субмиллиметрового диаметра в разреженную среду

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлена аппаратура для исследования формирования струй летучих жидкостей в разреженной среде. Аппаратура создана на базе газодинамической установки с высокой производительностью откачки, предназначенной для исследования сверхзвуковых течений газа. Приведены описание и результаты испытаний аппаратуры и проверки методик фото- и видеофиксации соплового истечения этанола для изучения формы и структуры струй жидкости в различных условиях при длительных режимах истечения из сопел субмиллиметрового диаметра.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Яскин

Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: yas@nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

А. Е. Зарвин

Новосибирский государственный университет; Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук

Email: zarvin@phys.nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 630090, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1

В. В. Каляда

Новосибирский государственный университет

Email: yas@nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

К. А. Дубровин

Новосибирский государственный университет; Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук

Email: yas@nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 630090, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1

В. Э. Художитков

Новосибирский государственный университет; Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук

Email: yas@nsu.ru
Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 630090, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1

Список литературы

  1. Nieto-Peroy C., Emami M.R. // Appl. Sci. 2019. V. 9(15). P. 3110. https://doi.org/10.3390/app9153110
  2. Fonda-Marsland E., Roberts G., Gibbon D., Ryan C. // AIAA Propulsion and Energy Forum. 2019. Р. 4227. https://doi.org/10.2514/6.2019-4227
  3. Ryan C.N., Fonda-Marsland E., Roberts G.T., Lear A., Fletcher E., Lear G., Palmer M.J. Gibbon D .// J. Propulsion and Power. 2020. V. 36. P. 158. https://doi.org/10.2514/1.B37418
  4. Papale W.G, Roy R.J. // Space Conference American Institute of Aeronautics and Astronautics. San Jose, California, 2006. Р. 426. https://doi.org/10.2514/6.2006-7240
  5. Gediminas Galinis, Jergus Strucka, Jonathan C.T. Barnard, Avi Braun, Roland A. Smith, Jon P. Marangos. // Rev. Sci. Instrum. 2017. V. 88. P. 083117 http://dx.doi.org/10.1063/1.4990130
  6. Chandra R., Krishna Murthy M.V., Jacob S., Kasthurirengan S., Karunanithi R. // Vacuum. 1996. V. 47. P. 1379. https://doi.org/10.1016/S0042-207X(96)00205-9
  7. Faubel M., Steiner B, Toennies J.P. // J. Chem. Phys. 1997. V. 106 (22): P. 9013. https://doi.org/10.1063/1.474034
  8. Раубе С.С., Красночуб Е.К., Бронштейн В.М. // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2010. № 2. C. 50.
  9. Yarygin V.N., Prikhodko V.G., Yarygin I.V., Vyazov Yu.N. // Vacuum. 2014. V. 109. P. 401. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2014.04.026
  10. Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. Москва: Наука, 1972.
  11. Vieira M.M., Simões-Moreira J.R. // Fluid Mech. 2007. V. 572. P. 121. https://doi.org/10.1017/S0022112006003430
  12. Polanco G., Holdø A.E., Munday G. // J. Hazardous Materials. 2010. V. 173. № 1–3. P. 2. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.08.138
  13. Ma W., Zhai S., Zhang P., Xian Y., Zhang L., Shi R., Wu Z. // Int. J. Aerospace Engineering. V. 2018. Art. 3686802. https://doi.org/10.1155/2018/3686802
  14. Kurschat Th., Chaves H., Meier G.E.A. // J. Fluid Mech. 1992. V. 236. P. 43. https://doi.org/10.1017/S0022112092001332
  15. Lu X.X, Li L., Luo K.H., Ren X.B., Liu Y., Yan X.F. // J. Thermophys. Heat Transfer. 2016 V. 30:2. P. 410. https://doi.org/10.2514/1.T4665
  16. Яскин А.С., Зарвин А.Е., Каляда В.В., Дубровин К.А. // Письма в журнал технической физики. 2021. Т. 47. № 21. С. 47. http://dx.doi.org/10.21883/PJTF.2021.21.51630.18846
  17. Zarvin A.E., Kalyada V.V., Madirbaev V.Zh., Korobeishchikov N.G., Khodakov M.D., Yaskin A.S., Khudozhitkov V.E., Gimelshein S.F // IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. V. 45. Issue 5. P. 819. https://doi.org/10.1109/TPS.2017.2682901
  18. Чугаев Р.Р. Гидравлика. Л.: Энергоиздат, 1982.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема экспериментальной установки с системами подготовки и подачи жидкости: 1, 23 – к вакуумному насосу, 2 – заливочное отверстие камеры дегазации, 3 – камера дегазации, 4, 14, 22 – запорные вентили, 5 – трубка контроля уровня жидкости, 6 – вакуумная камера, 7 – термометр сопротивления, 8 – прибор контроля, 9 – мембранный вакуумметр, 10 – отсекающий электромагнитный клапан, 11 – сопло, 12 – окно вакуумной камеры, 13 – фотовидеокамера, 15 – ротационный расходомер, 16 – камера термостатирования жидкости, 17 – нагреватель термостата, 18 – камера задания давления, 19 – мембрана, 20 – подача жидкости к компрессору, 21 – мановакуумметр, 24 – нагреватель соплового блока.

Скачать (117KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схематический чертеж сопла.

Скачать (96KB)
Метаданные
4. Рис. 3. а) Расходные характеристики (шкала ординат для тарировок сопел С2 и С3 приведена слева, для сопла С1 – справа). б) Связь скорости течения жидкости с частотой вращения ротора расходомера.

Скачать (114KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Пример визуализации течения этанола при температуре T = 303 К из отверстия с острой кромкой: а, в – сопло С1; б, г – сопло С3; а, б – Р0 = 200 кПа, Pb = 100 кПа; в – Р0 = 100 кПа, Pb = 0.8 Па; г – Р0 = 100 кПа, Pb = 40 Па.

Скачать (248KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024