Разработка процессов и методов повышения прочности и физико-химических характеристик конструкционных материалов энергетики.

Проведены экспериментально-теоретические исследования по изучению механизма генерации акустических колебаний, связанного с образованием в движущейся среде устойчивых вихревых структур. Рассмотрены три режима истечения импактного закрученного потока: дозвуковой, звуковой дорезонансный и резонансный. Установлено, что при резонансном режиме истечения интенсивность акустических колебаний на два порядка превышает интенсивность акустических колебаний в дорезонансном режиме. Проведено экспериментальное исследование теплового эффекта в закрученном акустическом течении. С помощью тепловизора получены распределения температур на поверхности преграды и оценены потери энергии, связанные с охлаждением потока при его расширении. Регистрация амплитудно-частотных характеристик потока в условиях критического расхода позволила четко выделить две характерных частоты гармонических колебаний, соответствующих угловой частоте вращения закрученного потока и частоте вращения в когерентных спирально-винтовых вихреобразованиях. Теоретический анализ с построением фигур Лиссажу позволил предложить физическую модель, объясняющую механизм перераспределения энергии в открытой системе при резонансе. Создана лабораторная газодинамическая установка для изучения акустических эффектов при генерации устойчивой детерминированной вихревой структуры потока в импактных закрученныхтечениях. На основе проведения систематических измерений полей давления и амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) акустических колебаний, возбуждаемых при истечении импактных закрученных струй, выявлены условия, определяющие существование устойчивого резонансного эффекта. Показано, что механизм возникновения звуковых резонансов в импактных закрученных течениях обусловлен генерацией крупномасштабной вихревой структуры потока. На основе проведенных экспериментальных исследований выявлен эффект саморегулирования акустических колебаний, суть которого выражается в резонансном усилении амплитуды собственных колебаний гидромеханической системы за счет поглощения энергии акустических колебаний, генерируемых вихревой структурой потока.