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 Доступ платный или 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