<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">avroen</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Омский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2588-0373</issn><issn pub-type="epub">2587-764X</issn><publisher><publisher-name>Омский государственный технический университет</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.25206/2588-0373-2024-8-1-57-68</article-id><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">RTYRHL</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">avroen-46</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>AVIATION AND ROCKET-SPACE ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Расчетно-экспериментальное исследование закрученного кольцевого потока</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Computational and experimental study of swirling ring flow</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кишкин</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kishkin</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кишкин Александр Анатольевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование», </p><p>660037, г. Красноярск, пр. им. газеты «Красноярский рабочий», 31.</p><p>AuthorID (SCOPUS): 6506466412.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Kishkin Aleksandr Anatolyevich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Dean of Refrigeration, Cryogenic Engineering and Conditioning Department, </p><p>31, Krasnoyarsky Rabochy Ave., Krasnoyarsk,  660037.</p><p>AuthorID (SCOPUS): 6506466412.</p></bio><email xlink:type="simple">spsp99@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шевченко</surname><given-names>Ю. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shevchenko</surname><given-names>Yu. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Шевченко Юлия Николаевна, аспирант кафедры «Холодильная, криогенная техника и кондиционирование»,</p><p>660037, г. Красноярск, пр. им. газеты «Красноярский рабочий», 31.</p><p>AuthorID (РИНЦ): 1151109;</p><p>AuthorID (SCOPUS): 57219486953.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Shevchenko Yulia Nikolaevna, Graduate Student of Refrigeration, Cryogenic Engineering and Conditioning Department,</p><p>31, Krasnoyarsky Rabochy Ave., Krasnoyarsk,  660037.</p><p>AuthorID (RSCI): 1151109;</p><p>AuthorID (SCOPUS): 57219486953.</p></bio><email xlink:type="simple">gift_23j@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зуев</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zuev</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Зуев Александр Александрович, кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Двигатели летательных аппаратов»,</p><p>660037, г. Красноярск, пр. им. газеты «Красноярский рабочий», 31.</p><p>AuthorID (РИНЦ): 626682.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zuev Alexander Alexandrovich, Candidate of Technical Sciences, Professor, Head of Aircraft Engines Department,</p><p>31, Krasnoyarsky Rabochy Ave., Krasnoyarsk,  660037.</p><p>AuthorID (RSCI): 626682.</p></bio><email xlink:type="simple">dla2011@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жуйков</surname><given-names>Д. А.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Жуйков Дмитрий Александрович, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Двигатели летательных аппаратов»,</p><p>660037, г. Красноярск, пр. им. газеты «Красноярский рабочий», 31.</p><p>AuthorID (РИНЦ): 113410;</p><p>AuthorID (SCOPUS): 56543678400;</p><p>ResearcherID: J-3180-2013. </p></bio><email xlink:type="simple">dimitri_z@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Reshetnev Siberian State University of Science and Technology<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>03</month><year>2024</year></pub-date><volume>8</volume><issue>1</issue><fpage>57</fpage><lpage>68</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кишкин А.А., Шевченко Ю.Н., Зуев А.А., Жуйков Д.А., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кишкин А.А., Шевченко Ю.Н., Зуев А.А., Жуйков Д.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kishkin A.A., Shevchenko Y.N., Zuev A.A., Жуйков Д.А.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/46">https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/46</self-uri><abstract><p>В ходе работ по энергетическому совершенству систем терморегулирования космических аппаратов с двухфазным контуром рассматривается вопрос частичной регенерации тепловой энергии в электрическую в турбогенераторе низкой быстроходности; часть проектных работ требует расчетного моделирования при транспорте закрученных потоков в осевом направлении от внешнего ввода до плоскости ввода в рабочее колесо, что определяет необходимость теоретической и экспериментальной прораработки проблемы. В работе рассмотрены преобразования уравнений изменения количества движения жидкости в граничных условиях осекольцевого канала с неподвижными цилиндрическими поверхностями. При допущениях об осесимметричности течений с использованием интегральной формы записи уравнения неразрывности получены соотношения в виде двух дифференциальных уравнений с выраженными производными по оси канала для полного давления p* и константы окружной скорости Cu = UR (const — на шаге интегрирования). Уравнение составляет основу алгоритма интегрирования в конечных разностях, дополненных системой служебных уравнений, описывающих напряжение трения, термодинамические параметры и т.п. Проведены тестовые расчеты по реальным параметрам, проанализированы результаты.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In the course of work on the energy perfection of thermal control systems for spacecraft with a twophase circuit, the issue of partial regeneration of thermal energy into electrical energy in a low-speed turbogenerator is considered, part of the design work requires computational modeling during the transport of swirling flows in the axial direction from the external input to the input plane into the impeller, which determines the need for theoretical and experimental elaboration of the problem. The paper considers transformations of equations for changing the amount of fluid motion in boundary conditions of an axial annular channel with fixed cylindrical surfaces. Assuming the symmetry axis of the flows using the integral form of writing the continuity equation, the relations are obtained in the form of two differential equations with expressed derivatives along the channel axis for the total pressure p* and the circumferential velocity constant Cu = UR (const — at the integration step). The equation forms the basis of the algorithm of integration in finite differences supplemented by a system of service equations describing the friction stress, thermodynamic parameters, etc. Test calculations are carried out using real parameters, the results are analyzed.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>осеокружной поток</kwd><kwd>тангенциальные и окружные напряжения</kwd><kwd>потенциальный поток</kwd><kwd>уравнение энергии</kwd><kwd>транспортный несущий поток</kwd><kwd>система дифференциальных уравнений движения</kwd><kwd>термодинамические параметры</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>axial circumferential flow</kwd><kwd>tangential and circumferential stresses</kwd><kwd>potential flow</kwd><kwd>energy equation</kwd><kwd>transport carrier flow</kwd><kwd>system of differential equations of motion</kwd><kwd>thermodynamic parameters</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дорфман Л. А. Гидродинамическое сопротивление и теплоотдача вращающихся тел. Москва: Физматгиз, 1960. 260 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dorfman L. A. Gidrodinamicheskoye soprotivleniye i teplootdacha vrashchayushchikhsya tel [Hydrodynamic resistance and heat transfer of rotating bodies]. Moscow, 1960. 260 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Борщев И. О. Разработка метода расчета и исследование лопаточных отводов центробежных насосов: дис. … канд. техн. наук. Ленинград, 1989. 159 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borshchev I. O. Razrabotka metoda rascheta i issledovaniye lopatochnykh otvodov tsentrobezhnykh nasosov [Development of a calculation method and study of blade outlets of centrifugal pumps]. Leningrad, 1989. 159 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Епифанова В. И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа. Москва: Машиностроение, 1984. 376 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Epifanova V. I. Kompressornyye i rasshiritel’nyye turbomashiny radial’nogo tipa [Compressor and expansion turbomachines of radial type]. Moscow, 1984. 376 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кишкин А. А. Оценка момента сопротивления на корпусе малорасходного центробежного насоса // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 1992. № 3. С. 40–44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kishkin A. A. Otsenka momenta soprotivleniya na korpuse maloraskhodnogo tsentrobezhnogo nasosa [Estimation of the moment of resistance on the housing of a low-flow centrifugal pump] // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Aviatsionnaya tekhnika. Russian Aeronautics. 1992. No. 3. P. 40–44. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кишкин А. А. Вращение диска в потоке, закрученном по закону твердого тела // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 1996. № 4. С. 42–47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kishkin A. A. Vrashcheniye diska v potoke, zakruchennom po zakonu tverdogo tela [Rotation of a disk in a flow twisted according to the law of a rigid body] // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Aviatsionnaya tekhnika. Russian Aeronautics. 1996. No. 4. P. 42–47. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zuev A. A., Arngold A. A., Levko V. A. [et al.]. Heat transfer coefficient of laminar rotational flow // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 734. P. 12029. DOI: 10.1088/1757-899X/734/1/012029.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zuev A. A., Arngold A. A., Levko V. A. [et al.]. Heat transfer coefficient of laminar rotational flow // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 734. P. 12029. DOI: 10.1088/1757-899X/734/1/012029. (In Engl.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kishkin A. A., Shevchenko Yu. N., Delkov A. V. Analysis of the key design features of low-power turbines for electricity generation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 919. P. 062030. DOI: 10.1088/1757-899X/919/6/062030.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kishkin A. A., Shevchenko Yu. N., Delkov A. V. Analysis of the key design features of low-power turbines for electricity generation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 919. P. 062030. DOI: 10.1088/1757-899X/919/6/062030. (In Engl.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овсянников Б. В., Боровский Б. И. Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей. Москва: Машиностроение, 1971. 540 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovsyannikov B. V., Borovskiy B. I. Teoriya i raschet agregatov pitaniya zhidkostnykh raketnykh dvigateley [Theory and calculation of power units for liquid rocket engines]. Moscow, 1971, 540 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. Москва: Наука, 1970. 940 с. ISBN 5-7107-6327-6.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Loytsyanskiy L. G. Mekhanika zhidkosti i gaza [Mechanics of liquid and gas]. Moscow, 1970. 940 p. ISBN 5-7107-6327-6. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. Москва: Наука, 1969. 744 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shlikhting G. Teoriya pogranichnogo sloya [Boundary layer theory]. Moscow, 1969. 744 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Karman T. Uber laminare und turbulente Reibung // ZAAM 1. 1921. Vol. 1. P. 233–252. DOI: 10.1002/ZAMM.19210010401.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karman T. Uber laminare und turbulente Reibung // ZAAM 1. 1921. Vol. 1. P. 233–252. DOI: 10.1002/ZAMM.19210010401. (In Engl.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zuev A. A., Kishkin A. A., Zhuikov D. A. [et al.]. Energy equations for the temperature three-dimensional boundary layer for the flow within boundary conditions of turbo machinery // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 537. P. 22008. DOI: 10.1088/1757-899X/537/2/022008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zuev A. A., Kishkin A. A., Zhuikov D. A. [et al.]. Energy equations for the temperature three-dimensional boundary layer for the flow within boundary conditions of turbo machinery // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 537. P. 22008. DOI: 10.1088/1757-899X/537/2/022008. (In Engl.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кишкин А. А., Назаров В. П., Жуйков Д. А. [и др.]. Теория пространственного пограничного слоя в гидродинамике турбомашин: моногр. Красноярск: Изд-во СибГУ, 2013. 250 с. ISBN 978-5-86433-557-4.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kishkin A. A., Nazarov V. P., Zhuykov D. A. [et al.]. Teoriya prostranstvennogo pogranichnogo sloya v gidrodinamike turbomashin [The theory of spatial boundary layer in the hydrodynamics of turbomachines]. Krasnoyarsk, 2013. 250 p. ISBN 978-5-86433-557-4. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кишкин А. А., Зуев А. А., Делков А. В. Трехмерный температурный пограничный слой в теории конвективного теплообмена: моногр. Красноярск: Изд-во СибГУ, 2016. 306 с. ISBN 978-5-86433-675-5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kishkin A. A., Zuyev A. A., Delkov A. V. Trekhmernyy temperaturnyy pogranichnyy sloy v teorii konvektivnogo teploobmena [Three-dimensional temperature boundary layer in the theory of convective heat transfer]. Krasnoyarsk, 2015. 282 p. ISBN 978-5-86433-675-5. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Емцов Б. Т. Техническая гидродинамика. 2-е изд. перераб. и доп. Москва: Машиностроение, 1987. 440 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Emtsov B. T. Tekhnicheskaya gidrodinamika [Technical hydrodynamics]. 2th ed. Moscow, 1987. 440 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кишкин А. А., Зуев А. А., Делков А. В. [и др.]. Аналитический подход при исследовании уравнений импульсов пограничного слоя при течении в межлопаточном канале газовых турбин // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28, № 1. С. 45–60. DOI: 10.34759/vst-2021-1-45-60. EDN: BPTTXM.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kishkin A. A., Zuyev A. A., Delkov A. V. [et al.]. Analiticheskiy podkhod pri issledovanii uravneniy impul’sov pogranichnogo sloya pri techenii v mezhlopatochnom kanale gazovykh turbin [Analytical approach while studying equations of boundary layer impulses at the flow in the inter-blade channel of gas turbines] // Vestnik Moskovskogo aviatsionnogo instituta. Aerospace MAI Journal. 2021. Vol. 28, no. 1. P. 45–60. DOI: 10.34759/vst-2021-1-45-60. EDN: BPTTXM. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Камке Э. Справочник по дифференциальным уравнениям в частных производных первого порядка. Москва: Наука, 1966. 260 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kamke E. Spravochnik po differentsial’nym uravneniyam v chastnykh proizvodnykh pervogo poryadka [Handbook of First Order Partial Differential Equations]. Moscow, 1966. 260 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gazzini S. L., Schädler R., Kalfas A. I. [et al.]. Infrared thermography with non-uniform heat flux boundary conditions on the rotor endwall of an axial turbine // Measurement Science and Technology. 2016. Vol. 28, no. 2. P. 025901. DOI: 10.1088/1361-6501/aa5174.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gazzini S. L., Schädler R., Kalfas A. I. [et al.]. Infrared thermography with non-uniform heat flux boundary conditions on the rotor endwall of an axial turbine // Measurement Science and Technology. 2016. Vol. 28, no. 2. P. 025901. DOI: 10.1088/1361-6501/aa5174. (In Engl.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yule L., Zaghari B., Harris N. R. [et al.]. Surface temperature condition monitoring methods for aerospace turbomachinery: exploring the use of ultrasonic guided waves // Measurement Science and Technology. 2021. Vol. 32, no. 5. P. 052002. DOI: 10.1088/1361-6501/abda96.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yule L., Zaghari B., Harris N. R. [et al.]. Surface temperature condition monitoring methods for aerospace turbomachinery: exploring the use of ultrasonic guided waves // Measurement Science and Technology. 2021. Vol. 32, no. 5. P. 052002. DOI: 10.1088/1361-6501/abda96. (In Engl.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. В 10 т. Т. 6. Гидродинамика. 4-е изд., стер. Москва: Наука, 2001. 736 с. ISBN 5-9221-0121-8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Landau L. D., Lifshits E. M. Teoreticheskaya fizika [Theoretical physics]. In 10 vols. Vol. 6. Gidrodinamika [Hydrodynamics]. 4th ed. Moscow, 2001. 736 p. ISBN 5-9221-0121-8. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
