ТОМ 79, №6


ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГОВКЛАДОВ В ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РАЗРЯД АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНВЕРСИИ ЭТАНОЛА
Представлены результаты экспериментальных исследований конверсии этанола в высоковольтном разряде атмосферного давления. Исследовано влияние энергетических параметров разряда на выход и энергетическую стоимость продуктов конверсии. Установлено, что минимальная энергетическая стоимость водорода возможна при режимах горения разряда с максимальной степенью неравновесности плазмы.
Автор:  С. А. Жданок, А. В. Крауклис, П. П. Самцов, А. В. Суворов
Стр:  3

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНВЕРСИИ ЭТАНОЛА
Представлены результаты экспериментальных исследований по оптимизации процесса конверсии этанола в высоковольтном разряде атмосферного давления. Исследовано влияние конструктивных особенностей реактора на выход и энергетическую стоимость продуктов конверсии. Установлены режимы работы реакторов, обеспечивающие максимальные значения удельной производительности и минимальные величины энергетической стоимости водорода.
Автор:  С. А. Жданок, А. В. Крауклис, А. В. Суворов, П. П. Самцов, К. О. Борисевич
Стр:  7

МАГНИТОСФЕРНО-ИОНОСФЕРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ, ВЫЗВАННЫЕ ПОЛЕТАМИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Рассмотрен процесс образования и исчезновения ионосферной "дыры" в F2-слое, вызванный выбросом молекул воды при полете космического аппарата, с помощью метода вычислительного эксперимента на основе математической ионосферно-магнитосферной модели в системе координат, связанной с магнитной силовой линией Земли.
Автор:  С. А. Ишанов, Е. И. Леванов, В. В. Медведев, В. А. Залесская, Ю. С. Жаркова
Стр:  11

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕПЛООБМЕН В КАНАЛАХ СИСТЕМ ВЫВОДА ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ ИЗ ВАКУУМА В ПЛОТНЫЕ СРЕДЫ
Рассматривается решение комплексной задачи динамики газового потока и его теплообмена со стенками каналов систем транспортировки электронных пучков.
Автор:  Г. В. Конюхов, А. А. Коротеев
Стр:  16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ТРУБЧАТОЙ ФОРМЫ МЕТОДОМ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ
Рассматривается задача определения нелинейного коэффициента теплопроводности методом функциональной идентификации для случая цилиндрической системы координат. Описываются вычислительные эксперименты и обсуждаются результаты расчетов.
Автор:  В. Т. Борухов, В. И. Тимошпольский, Г. М. Заяц, Е. В. Калиневич, В. А. Цурко
Стр:  23

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗОГРЕВА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДВИЖУЩИМСЯ ИНТЕНСИВНЫМ ИСТОЧНИКОМ ТЕПЛА
Предложена математическая модель процесса разогрева металлической цилиндрической поверхности движущимся точечным источником тепла, учитывающая наличие тонкого поглощающего покрытия на поверхности металла и термическое сопротивление контактной поверхности. Построен алгоритм расчета нестационарного температурного поля, позволяющий находить значения параметров задачи, обеспечивающих локальный поверхностный прогрев. Приведен пример численного расчета.
Автор:  О. Ю. Чигирёва
Стр:  31

К ФЕНОМЕНОЛОГИИ ФИНИТНОЙ ГЛУБИНЫ ДИФФУЗИИ КИСЛОРОДА ПРИ РАДИАЦИОННОМ ОКИСЛЕНИИ ПОЛИМЕРОВ
Рассмотрена математическая модель, которая описывает конечную по глубине диффузию кислорода воздуха в полимерный материал при воздействии ионизирующего излучения.
Автор:  В. П. Селькин, С. В. Копылов, Ю. М. Плескачевский, В. А. Лурье, А. В. Макаренко
Стр:  38

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГРУППОВОГО РОСТА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ ИЗ РАСПЛАВА ПО СПОСОБУ СТЕПАНОВА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УГЛА СКОСА РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ФОРМООБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Рассмотрена математическая модель для определения гидродинамики расплава и концентраций примеси в процессе выращивания пакета сапфировых лент групповым способом Степанова со скошенными рабочими поверхностями формообразователей. В описание модели входят: задача Стефана, уравнение Навье-Стокса, уравнение диффузии, капиллярное уравнение Лапласа. Поставленные задачи решались численно методом конечных элементов.
Автор:  А. В. Жданов, С. Н. Россоленко, В. А. Бородин
Стр:  43

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ И ТЕПЛООБМЕНА ПРИ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ У ОХЛАЖДЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ С УЧЕТОМ ПЕРЕМЕННОЙ ВЯЗКОСТИ
Проведено теоретическое исследование гидродинамики и теплообмена неньютоновских жидкостей у охлажденной изотермической поверхности при ламинарной свободной конвекции с учетом изменения вязкости жидкости с температурой. Использовалась степенная реологическая модель. Решения систем дифференциальных уравнений для пограничного слоя были получены численно. Показано, что наибольшее влияние при рассматриваемых видах конвекции оказывает относительная вязкость. Кроме того, существенное значение имеет показатель нелинейности среды. При увеличении реологического параметра влияние переменной вязкости уменьшается. Получены критериальные уравнения для расчета локальных и средних чисел Нуссельта и коэффициентов трения.
Автор:  Н. В. Селиванов, С. И. Кузьмин
Стр:  49

ПЕРВАЯ КРИТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА КЕРОСИНА ПРИ СТУПЕНЧАТОМ И СТАЦИОНАРНОМ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯХ
Приведены экспериментальные результаты по определению стационарной и нестационарной первых критических плотностей тепловых потоков для углеводородного топлива ТС-1. В результате исследований, < проведенных в широком диапазоне недогревов и давлений, установлено, что для керосина, как и для воды, водорода и гелия, первая нестационарная критическая плотность теплового потока qкр.1н совпадает со стационарной qкр.1.
Автор:  Д. С. Обухов
Стр:  57

ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКТОРА ОКИСЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ ВОЗДУХА РЕКУПЕРАТИВНОГО ТИПА С НЕПОДВИЖНЫМ ПОРИСТЫМ СЛОЕМ
Промоделирован реактор рекуперативного типа с неподвижным пористым слоем, служащий для окисления органических примесей воздуха. Устройство представляет собой систему из двух коаксиальных труб, заполненных пористым каркасом. Проведено исследование влияния размеров реактора, теплопотерь с боковой стенки и диаметра шаров упаковки пористого каркаса на максимальную температуру реактора, эффективность рекуперации и положение фронта горения. Отмечено немонотонное поведение максимальной температуры с ростом теплообмена боковой стенки реактора с внешней средой. Результаты параметрического исследования могут быть использованы для оптимизации конструкции данного типа реакторов.
Автор:  Н. Н. Гнездилов, К. В. Добрего, И. М. Козлов
Стр:  61

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕНИЯ И ИСТИННОГО ГАЗОСОДЕРЖАНИЯ В ВОСХОДЯЩЕМ ПУЗЫРЬКОВОМ ТЕЧЕНИИ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ТРУБЕ
Проведено экспериментальное исследование ламинарного, переходного и турбулентного режимов течения монодисперсных газожидкостных смесей с миллиметровыми и двухмиллиметровыми пузырьками. Получены осредненные по периметру трубы данные по развитию напряжения трения на стенке и его пульсаций. Введен коэффициент асимметрии, характеризующий неравномерность распределения напряжения трения по периметру трубы. Обнаружены режимы течения с сильной асимметрией. Проведен расчет истинного газосодержания по формуле Зубера-Хинча . Для режимов течения с пристенными пиками газосодержания данные расчета удовлетворительно совпадают с экспериментальными.
Автор:  О. Н. Кашинский, Л. С. Тимкин, Р. С. Горелик, П. Д. Лобанов
Стр:  68

ОСОБЕННОСТИ КИПЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ С НИЗКОКИПЯЩЕЙ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗОЙ
Приведены результаты исследования теплоотдачи от тонких проволок к кипящей эмульсии, дисперсная фаза которой образована из жидкости с температурой кипения существенно более низкой, чем температура кипения дисперсионной среды. Возможны два варианта кипения такой эмульсии: кипение только дисперсной фазы и совместное кипение дисперсной фазы и дисперсионной среды. В настоящей работе изучен только первый вариант, отличающийся следующими двумя наиболее важными особенностями: большой величиной перегрева капелек n дисперсной фазы эмульсии и широким температурным интервалом пузырькового кипения (50-200 оС). Для обычных теплоносителей (чистых жидкостей и растворов) величина n не превышает 1-10 оС , а интервал пузырькового кипения - 5-20 оС.
Автор:  Н. В. Буланов, Б. М. Гасанов
Стр:  81

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ВЯЗКОСТЬ СУСПЕНЗИЙ НА ОСНОВЕ РАСПЫЛЕННОГО ПОРОШКА ЖЕЛЕЗА
Экспериментально исследовано влияние магнитного поля на вязкость магнитных суспензий и предложена модель этого процесса, основанная на закономерности течения вязкой жидкости по каналу с гидравлическими сопротивлениями решетчатого типа.
Автор:  Ю. М. Рычков, Ю. Г. Полягошко, А. В. Есипок
Стр:  85

КИНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К РЕОЛОГИИ НЕОДНОРОДНЫХ СИСТЕМ С УЧЕТОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ
Путем измерения оптических характеристик потока изучена реология вязкой неньютоновской жидкости - водного раствора гидролизованного полиакрилонитрила. Установлена потеря устойчивости системы с хаотическими колебаниями прозрачности. Предложены кинетическая модель, а также кинетические уравнения, описывающие течение гетерогенных систем. Такой подход предлагается использовать для расчетов в нефтегазодобыче и фильтрации неньютоновских систем в пористых средах.
Автор:  Б. А. Сулейманов, Э. М. Аббасов
Стр:  90

О ПОСТАНОВКЕ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ И УСЛОВИЙ СОПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ЗЕРНИСТЫХ СЛОЯХ НА ОСНОВЕ ДВУХТЕМПЕРАТУРНОЙ МОДЕЛИ
Сформулированы физически обоснованные граничные условия и условия сопряжения для задач теплопереноса в инфильтруемых зернистых слоях в рамках двухтемпературной модели, учитывающие отсутствие межфазного взаимодействия на границах. Показано, что для газа применимы классические условия Данквертса. В новой постановке решена задача о фильтрационном охлаждении тепловыделяющего зернистого слоя, над которым имеется инертный слой (завал). Установлена зависимость перепада давления в зернистом слое от массового расхода газа. Получена формула для расчета максимальной температуры частиц. Определена область применимости однотемпературной модели.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, В. И. Ковенский
Стр:  98

THERMAL PERFORMANCE ANALYSIS OF SILICA TILES
Thermal response of the nonablating ceramic tiles is studied by the finite element method. A continuum model is used to determine thermal conductivity of porous materials. The temperature distribution for the one-dimensional model is compared with the available arc-jet result. Also presented are the 2D and 3D temperature contours and the heat flux distributions for silica tiles. The expression for the pressure distribution in a silica tile is derived.
Автор:  Shukla K. N., Pradeep A., Suneesh S. S.
Стр:  107

ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОЖИДАЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ ПРОГНОЗНЫХ МОДЕЛЕЙ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ
Предложена методика, основанная на статистическом анализе оценок неопределенности входных параметров прогнозной модели. Методом Монте-Карло получены распределения ожидаемых результатов для времени достижения максимальных концентраций для конкретного вида модели миграции радионуклидов в пористых средах. Показано, что для этой модели логарифм максимальных концентраций и время их достижения подчиняются равномерному закону распределения.
Автор:  М. Л. Жемжуров, Г. З. Серебряный
Стр:  114

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА РАЗЛОЖЕНИЯ В РЯД ПО ПАРАМЕТРУ ДЛЯ РАСЧЕТА ДВУХФАЗНЫХ ТЕЧЕНИЙ В КАНАЛАХ СО ВДУВОМ
На основе метода разложения в ряд по параметру получены распределения скорости и концентрации конденсированной фазы. Проведено исследование характеристик двухфазных потоков в каналах с сильным и слабым вдувом. Определены факторы, оказывающие влияние на скорость неравновесного движения фаз, установлена область применимости и выяснено качественное поведение полученного решения, а также показана возможность использования подобного решения для расчета концентрации конденсированной фазы.
Автор:  К. Н. Волков
Стр:  119

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ВБЛИЗИ АВТОТРАССЫ СО СЛУЧАЙНЫМ ПОТОКОМ ТРАНСПОРТА
Изучен механический процесс переноса и рассеяния выхлопных газов вблизи автомобильной дороги на основе гипотезы о случайном потоке автомобилей, описываемом пуассоновским процессом с постоянной интенсивностью, на рассматриваемом участке трассы. С использованием трехмерного уравнения диффузии получены решения задач о распределении концентрации загрязняющих веществ около протяженной трассы и вблизи перекрестка автомобильных
дорог. Определены основные стохастические характеристики распределения концентрации выхлопных газов от случайного автомобильного потока. Результаты расчетов сопоставлены с экспериментальными данными.
Автор:  М. Г. Бояршинов
Стр:  128

О ВЛИЯНИИ НАКЛОНА МОРСКОГО ДНА (ОТКОСА) НА ИНТРУЗИЮ В ПРИБРЕЖНЫХ ЗОНАХ
Рассматривается двумерное (в вертикальной плоскости) установившееся течение пресных грунтовых вод в полубесконечном напорном водоносном слое к морю с соленой водой, прибрежная часть зоны дна которого составляет произвольный угол с горизонтом. На базе этой модели разработан алгоритм расчета интрузии (т. е. внедрения) морских вод в прибрежные пресноводные пласты. С помощью точных аналитических зависимостей, полученных с использованием метода П. Я. Полубариновой-Кочиной, и численных расчетов приводится гидродинамический анализ структуры и характерных особенностей модулируемого процесса, дается оценка влияния на степень интрузии каждого из определяющих физических параметров модели, а также угла наклона прибрежной части зоны морского дна.
Автор:  Э. Н. Береславский
Стр:  141

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАПЫЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВА НА ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩАЮЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ
Предложена математическая модель для прогнозирования толщины покрытий, напыляемых на поверхности вращающихся деталей с круговой симметрией. Разработана методика синтеза закона управления расходом материала, обеспечивающего получение равномерных по толщине покрытий. Показано, что для случая напыления покрытия на поверхность кругового диска оптимальный закон изменения расхода материала описывается линейной функцией.
Автор:  М. Г. Киселев, Д. А. Степаненко
Стр:  149

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ КЛЕЕВЫХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ Fe-Cr-B-Si
Исследовано влияние параметров лазерной обработки на адгезионную прочность покрытия системы Fe-Cr-B-Si. Изучены характеристики изменения адгезионной прочности покрытий, а также количества боридов железа в зависимости от скорости движения, диаметра лазерного луча и коэффициента перекрытия.
Автор:  Н. Н. Дорожкин, М. А. Кардаполова, О. В. Дьяченко
Стр:  155

НОВЫЕ КОМПОЗИТНЫЕ СОРБЕНТЫ ВОДЫ И АММИАКА ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ И АДСОРБЦИОННЫХ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ
Приведен обзор новых сорбентов воды и аммиака <197> композитов "соль в пористой матрице" и композитов "соль на волокне". Показана возможность "конструировать" на уровне нанофаз сорбционные свойства композитов, варьируя их состав, размер пор матрицы-хозяина и условия синтеза. Рассмотрены применения новых материалов в адсорбционных устройствах получения холода.
Автор:  Ю. И. Аристов, Л. Л. Васильев
Стр:  160

ЛАЗЕРНАЯ ЦИФРОВАЯ СПЕКЛ-АНЕМОМЕТРИЯ ТЕЧЕНИЙ В МИКРОКАНАЛАХ PEM-ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Рассматриваются методика лазерной цифровой спекл-анемометрии и разработанное на ее основе программное обеспечение, которые позволяют восстановить до 250 000 векторов скорости в двумерной области течения в микроканале размером 20 на 30 мм при фотографии с оптическим увеличением M = 1. Результаты исследований подтверждают высокое временнoе и простран-ственное разрешение предложенной техники и свидетельствуют о ее возможной реализации в режиме реального времени. В представленной конфигурации про-странственное разрешение в плоскости измерения составляет около 100 мкм. Показано, что фильтрация экспериментальных шумов является существенной частью анализа.
Автор:  Базылев Н. Б., Лавинская Е. И., Фомин Н. А.
Стр:  176

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ