ТОМ 93, №4

О РЕАЛИЗАЦИИ ИДЕАЛЬНОГО МНОГОПОТОЧНОГО ТЕПЛООБМЕНА
Показано, что условия идеального теплообмена, в котором при заданных тепловой нагрузке и суммарном коэффициенте теплообмена производство энтропии в системе достигает своей нижней границы, могут быть реализованы в совокупности противоточных теплообменников при согласованном выборе температур и теплоемкостей потоков. Определены параметры потоков, распределение коэффициентов теплообмена и тепловых нагрузок между двухпоточными теплообменниками для ньютоновской кинетики. Получены значение минимальной диссипации и профиль распределения суммарного коэффициента теплообмена для случая, когда температурный профиль одного из потоков фиксирован.  
Автор:  А. М. Цирлин
Ключевые слова:  идеальный теплообмен, коэффициент теплообмена, энтропия, тепловые нагрузки, ньютоновская кинетика
Стр:  783

О ТЕПЛОВОМ РЕЖИМЕ ЗАЩИТНОГО ЗЕРНИСТОГО СЛОЯ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ
Выполнено численное решение двухтемпературной задачи о тепловом состоянии продуваемого зернистого слоя, являющегося тепловой защитой газораспределителя высокотемпературного кипящего слоя. Получено уравнение для коэффициента эффективности охлаждения газораспределителя. Показано, что со стороны кипящего слоя температура поверхности зернистого слоя не зависит от его теплопроводности и толщины  
Автор:  Ю. С. Теплицкий, Е. А. Пицуха, А. Р. Рослик
Ключевые слова:  кипящий слой, тепловая защита, неподвижный зернистый слой, газораспределитель, эффективность охлаждения
Стр:  793

ТЕПЛОВЛАГОПЕРЕНОС В НЕПОДВИЖНОМ ДИСПЕРСНОМ СЛОЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ЭНЕРГОПОДВОДЕ
Приведены результаты моделирования и исследования тепловлагопереноса в неподвижном дисперсном слое растительных материалов при конвективном и циклическом СВЧ-конвективном энергоподводе. Математическая модель состоит из уравнений сохранения массы газовой фазы, фильтрации, тепло- и влагопереноса в фазах, учитывающих внутреннее сопротивление переносу теплоты и влаги в частицах при расчете процессов тепло- и массоотдачи и на основе углубления зоны испарения. Показаны адекватность расчетных результатов опытным данным на примере сушки частиц нарезанного картофеля и возможность интенсификации процесса обезвоживания.  
Автор:  П. В. Акулич, Д. С. Слижук
Ключевые слова:  тепловлагоперенос в неподвижном слое, сушка растительных материалов, СВЧконвективная сушка
Стр:  800

ТРЕЩИНА ГРП В СРЕДЕ С ДВОЙНОЙ ПОРИСТОСТЬЮ
Исследуется двумерная связанная задача о медленных движениях жидкости в трещине гидроразрыва и вызванных этими движениями деформациях и фильтрации в пороупругой среде с двойной пористостью, которая имеет две составляющие — это собственно пористость и трещиноватость. Движения создаются закачкой жидкости в скважину. Течение внутри трещины описывается уравнениями гидродинамики в гидростатическом приближении. Устанавливается некоторая упорядоченная последовательность взаимозависимых геомеханических процессов, происходящих при гидроразрыве, в соответствии с принципом неполной связанности. В основном пространстве, окружающем трещину, движение жидкости происходит в пористой составляющей двухфазной среды. В пограничном слое доминирует движение в трещиноватой составляющей. В отличие от классической задачи с двойной пористостью в данном случае строго решается указанная задача с учетом упругих деформаций скелета. Режимы движения в основном объеме и в пограничном слое имеют принципиальные отличия, связанные с проницаемостью среды.  
Автор:  А. В. Каракин
Ключевые слова:  трещиноватость, пористость, пороупругость, двойная пористость, трещина гидроразрыва
Стр:  809

ТУРБУЛЕНТНАЯ МИГРАЦИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ В ЭМУЛЬСИЯХ И СУСПЕНЗИЯХ В НАПОРНЫХ ГИДРОЦИКЛОНАХ
Рассмотрена математическая модель турбулентной миграции тонкодисперсных частиц в жидкой фазе гидроциклона. С применением двухслойной модели турбулентного пограничного слоя и коэффициента турбулентной диффузии частиц получено выражение для расчета коэффициента скорости переноса частиц из ядра потока к границе вязкого подслоя на стенке аппарата. На основе выражения для касательного напряжения на стенке, записанного с коэффициентом переноса импульса, получено уравнение для расчета средней окружной скорости в гидроциклоне. Основным параметром этих выражений является динамическая скорость, которая определяется на основе средней скорости диссипируемой энергии. Представлены результаты расчетов коэффициента переноса частиц, средней окружной скорости и эффективности сепарации частиц диаметром 6 мкм (частицы песка в нефти), проведено сравнение результатов с экспериментальными данными.  
Автор:  А. Г. Лаптев, М. М. Башаров, Е. А. Лаптева
Ключевые слова:  гидроциклон, турбулентная диффузия, коэффициенты переноса, эффективность сепарации
Стр:  819

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО АЭРОЗОЛЯ
Возможность интенсификации процессов в газодисперсных системах с различными размерами коагулируемых частиц и эффективность очистки воздуха зависит от характеристик поля, создаваемого электроосаждающими установками. Данная работа направлена на оптимизацию параметров электроосаждающих систем для увеличения скорости осаждения аэрозольного облака в воздушной среде. Теоретические и экспериментальные исследования ориентированы на совершенствование методов устранения вредных аэрозольных образований в воздушном пространстве с помощью воздействий внешних электростатических полей. Представлено экспериментальное исследование коагуляции и осаждения аэрозольных частиц посредством наведения внешних полей в замкнутом объеме с учетом различных технических параметров устройств для улавливания мелкодисперсных частиц разного рода. Для поиска дисперсных и концентрационных характеристик аэрозоля использован метод поиска решения в виде многопараметрической функции распределения частиц по размерам, реализованный в составе лазерного измерительного комплекса.  
Автор:  М. Ю. Степкина, О. Б. Кудряшова, А. А. Антонникова, А. А. Жирнов
Ключевые слова:  мелкодисперсный аэрозоль, скорость дрейфа, осаждение, коагуляция, критическое напряжение короны, многопараметрическая функция распределения
Стр:  825

ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ РАССЛАИВАЮЩИХСЯ ПОЛИМЕРНЫХ РАСТВОРОВ В КАПЛЯХ МАЛОГО ОБЪЕМА
В рамках термодинамического подхода рассмотрены особенности фазовых равновесий и термической стабильности жидких полимерных растворов в системах малого объема. На примере расслаивающегося раствора олигомерных фракций полибутадиена и полистирола в грубодисперсных каплях различного объема с конфигурацией core–shell получены области термической стабильности различных гетерогенных состояний core–shell структуры, отличающихся составами core-фаз, и гомогенного состояния. Показано, что данные области температур существенно зависят от объема капли, при этом составы сосуществующих фаз в различных состояниях core–shell структуры отличаются. Уменьшение объема капли сопровождается существенным изменением взаимных растворимостей компонентов, а также понижением верхней критической температуры растворения и расширением области температур, в которой термодинамически устойчивыми являются растворы любого состава вплоть до эквимолярного.  
Автор:  А. В. Шишулин, В. Б. Федосеев
Ключевые слова:  дисперсные системы, размерный эффект, растворы полимеров, фазовые превращения, расслаивание раствора, метастабильные состояния
Стр:  831

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОПИТКИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ В СИЛОВОМ ПОЛЕ С УЧЕТОМ ДИФФУЗИИ ЗАЩЕМЛЕННЫХ ГАЗОВ
Показано, что неоднородное электрическое поле может оказывать заметное влияние на кинетику диффузионного капиллярного впитывания жидкостей в тонкие тупиковые капилляры, являющиеся моделью поровых структур. Результаты расчетов удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.   
Автор:  И. Н. Карпович
Ключевые слова:  цилиндрический тупиковый капилляр, столбик жидкости, диффузия газа, неоднородное электрическое поле, массоперенос, пористое тело.
Стр:  840

STUDY OF THE MOISTURE SORPTION ISOTHERMS AND ISOSTERIC HEAT OF SORPTION OF THE MEDICINAL PLANT LAUNEAE NUDICAULIS FROM ALGERIAN SAHARA
The aim of this work is to determine the sorption isotherms of Launeae nudicaulis, a medicinal plant growing in south-west of Algeria. The equilibrium moisture content was measured, using the static gravimetric method, with the water activity from 6.3 to 89.8% at 30 and 40ºC. It was shown that at higher water activities the moisture content increases sharply with the temperature, resulting in crossing of the isotherm curves. Four models were applied for analyzing experimental data (namely, the Peleg, GAB, Henderson–Thompson, and the BET modified ones). The desorption and adsorption data showed the best correlation with the Peleg model. The isosteric sorption heat of water was determined from the equilibrium data at different temperatures. This heat was shown to decrease as the moisture content increases and to be a polynomial function of the moisture content  
Автор:  Fedol A., Cheriti A., Ouahrani M. R.
Ключевые слова:  STUDY OF THE MOISTURE SORPTION ISOTHERMS AND ISOSTERIC HEAT OF SORPTION OF THE MEDICINAL PLANT LAUNEAE NUDICAULIS FROM ALGERIAN SAHARA
Стр:  846

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАКРУЧЕННОГО ПОТОКА ТЕРМОВЯЗКОЙ ПСЕВДОПЛАСТИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ СИСКО В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ КАНАЛЕ
Исследовано течение закрученного потока термовязкой псевдопластической жидкости Сиско в цилиндрическом канале. Установлено, что при течении незакрученного потока псевдопластической жидкости в трубе в окрестности оси течения наблюдается значительный рост эффективной вязкости. Закрутка потока приводит к росту скоростей сдвиговых деформаций в приосевой части течения и уменьшению эффективной вязкости. В сильнозакрученном потоке вблизи стенки трубы, а также на границе рециркуляционной зоны происходит диссипативный разогрев потока, приводящий к уменьшению его эффективной вязкости. Интенсивность разогрева потока возрастает с увеличением интенсивности его закрутки (с ростом числа Россби).  
Автор:  О. В. Матвиенко, А. Е. Асеева
Ключевые слова:  реология, неньютоновская среда, термовязкая среда, псевдопластическая жидкость Сиско, теплообмен, закрученное течение, вязкая диссипация, вычислительная гидродинамика
Стр:  857

ИСКЛЮЧЕННЫЙ ОБЪЕМ В МИКРОРЕОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ СТРУКТУРИРОВАННЫХ СУСПЕНЗИЙ
Точное решение уравнений реологии, возможное для простейшего по структуре, слоистого двухфазного материала, используется как инструмент тестирования концепций и реологических уравнений, полученных на основе известных структурных моделей дисперсных систем и ранжирования моделей по мере учета в них эффекта исключенного объема. Рассмотрены особенности течения слоистых систем, в которых дисперсная фаза является сплошной непроницаемой средой, эластичным материалом и коагуляционной структурой, проницаемой для дисперсионной среды. С позиций модели течения слоистых систем трактуется наблюдаемый экспериментально режим течения, так называемое "плато напряжений", характерный для ламеллярных, жидкокристаллических структур и расплавов полимеров  
Автор:  Е. Е. Бибик, Е. В. Сивцов, В. Д. Родинова
Ключевые слова:  реология, вязкость, свободный объем, сдвиг, упруго-пластичность
Стр:  870

О ПОКАЗАТЕЛЕ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ГАЗА В УСЛОВИЯХ СИЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ НЕРАВНОВЕСНОСТИ
Проведен анализ влияния возбуждения внутренних степеней свободы молекул на показатель преломления (n – 1) в условиях сильной термической неравновесности на примере задачи о релаксации молекулярного азота и кислорода за фронтом сильной ударной волны. Показано, что как процессы колебательной релаксации, так и процессы электронно-поступательной релаксации и диссоциации могут оказывать существенное влияние на показатель преломления газа. Показано, что изменение показателя преломления в первую очередь происходит из-за изменения плотности газа в ходе протекания данных процессов. Также обнаружено, что незначительное, но заметное влияние (около 1–2% для n – 1) на показатель преломления оказывает изменение поляризуемости газа в результате изменения колебательных температур молекул смеси и за счет возбуждения электронных состояний и диссоциации исходных компонентов.  
Автор:  Б. И. Луховицкий, А. С. Шарипов, И. В. Арсентьев, В. В. Кузьмицкий, О. Г. Пенязьков
Ключевые слова:  термическая неравновесность, колебания молекул, электронно-возбужденные состояния, поляризуемость, показатель преломления, константа Гладстона–Дейла, оптическая диагностика потоков, кислород, азот
Стр:  882

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ СУПЕРКАВИТИРУЮЩИХ УДАРНИКОВ ПРИ ГРУППОВОМ ПУШЕЧНОМ СТАРТЕ
Работа посвящена экспериментально-теоретическому исследованию высокоскоростного движения группы суперкавитирующих кинетических ударников в воде. Разработана экспериментальная методика метания и проведены исследования высокоскоростного движения группы суперкавитирующих ударников на гидробаллистическом стенде и расчетная методика моделирования возможных отклонений движения ударников в воде при групповом старте. Получены экспериментальные данные о движении одного и двух суперкавитирующих ударников на начальном участке траектории при скоростях порядка 1200 м/с, которые служат начальными условиями для определения отклонений ударников от цели на дистанции до 100 м  
Автор:  А. Н. Ищенко, С. А. Афанасьева, С. С. Бондарчук, В. В. Буркин, А. С. Дьячковский, М. В. Хабибуллин, А. В. Чупашев
Ключевые слова:  вода, суперкавитирующий кинетический ударник, кавитатор, групповое метание, экспериментальное, математическое моделирование, гидробаллистическая трасса
Стр:  890

ОТРЫВНЫЕ ПОТЕРИ В РЕШЕТКАХ ОСЕВЫХ ТУРБИН
Использование системы основных уравнений гидрогазодинамики, записанной для участка сужения потока на входе в решетку осевых турбинных профилей при значительных углах атаки и участка последующего расширения до присоединения к стенкам межлопаточного канала, позволило получить аналитические зависимости (характеристики) потерь от углов входа потока в решетку. Полученная методика расчета потерь позволяет учесть радиус скругления профилей на входе, от которого зависит область нечувствительности к углу атаки, и определить соответствующие углы входа потока, ограничивающие область нечувствительности. Предложены варианты методики как для модели несжимаемой жидкости, так и для сжимаемого газа, где использованы газодинамические функции от приведенной скорости. Расчетные характеристики решеток турбин хорошо согласуются с известными экспериментальными данными в широком диапазоне углов атаки и радиусов скругления передних кромок профилей. Показано влияние сжимаемости потока на потери. Для проверки методики в условиях импульсного течения через турбину, где имеют место особенно большие углы атаки, на специальной установке с генератором импульсов были проведены исследования, результаты которых также хорошо согласуются с результатами соответствующих расчетов  
Автор:  Гришин Ю. А., Бакулин В. Н.
Ключевые слова:  турбина, угол атаки, отрывные потери, система уравнений, характеристики, газодинамические функции
Стр:  901

К РАСЧЕТУ ТЕЧЕНИЙ ГЕТЕРОГЕННЫХ СРЕД В ПОЛЕ МАССОВЫХ СИЛ
С использованием ранее предложенной автором обобщенно-равновесной модели газожидкостной смеси с помощью узлового метода характеристик, который обобщен на многомерный случай, рассчитывается растекание столба жидкости при наличии сил гравитации  
Автор:  В. С. Суров
Ключевые слова:  гравитация, гиперболическая модель среды, многомерный узловой метод характеристик
Стр:  911

ВЛИЯНИЕ ПОДАЧИ ВОДЫ В ТЕЛО СТРУИ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ЕЕ ИСТЕЧЕНИИ В ЗАТОПЛЕННОЕ ПРОСТРАНСТВО
Сформулированы элементы однородного алгоритма численного моделирования термогазодинамических параметров вязкой двухфазной неравновесной химически-реагирующей неизобарической струи продуктов сгорания ракетного двигателя в рамках двухскоростной и двухтемпературной модели сплошной среды на основе уравнений "вязкого слоя" и "узкого канала". На основе численного расчета выявлены основные закономерности влияния подачи воды, смешения струи с воздухом и догорания высокотемпературной струи ракетного двигателя в кислороде воздуха на структуру течения, термогазодинамические и теплофизические параметры струи  
Автор:  В. И. Тимошенко
Ключевые слова:  вязкая двухфазная струя, продукты сгорания, впрыск воды, маршевые методы решения.
Стр:  918

ОСОБЕННОСТИ ПУЛЬСИРУЮЩИХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СТРУЙ ЖИДКОСТИ
Исследованы процессы в импульсном генераторе струй жидкости в акустическом и газодинамическом приближениях. В акустическом приближении рассматривалась задача одномерного движения жидкости в генераторе без учета движения поршня и истечения струи из генератора. В газодинамическом приближении численно решались задачи одномерного и осесимметричного движений жидкости в генераторе с учетом движения его поршня, истечения струи из него и кавитации жидкости в нем. Расчеты в одномерной постановке проводились с использованием метода потенциала, схемы с введением искусственной вязкости, метода Годунова и его модификаций. Проведено сравнение результатов расчетов по разным моделям движения жидкости, сделаны соответствующие выводы  
Автор:  А. Н. Семко, О. В. Казак
Ключевые слова:  импульсный генератор струй, сжимаемость жидкости, волновой процесс, кавитация, численное моделирование, пульсации скорости, истечение струи, жидкие диски
Стр:  926

SPHERICAL SHOCK GENERATED BY A MOVING PISTON IN A NONIDEAL GAS UNDER GRAVITATION FIELD WITH MONOCHROMATIC RADIATION AND MAGNETIC FIELD
Similarity solutions for the propagation of a spherical shock wave generated by a moving piston in a nonideal gas under the influence of a gravitational field and azimuthal magnetic field with monochromatic radiation are obtained. The gravitational field is due to a central mass at the origin, i.e., the Roche model is valid. The gravitational effect of the gas itself is neglected in comparison with the attraction of the central mass at the origin. We considered that the radiation flux moves through an electrically conducting nonideal gas with constant intensity and energy is absorbed only behind the shock which moves in the direction opposite to the radiation flux. The results are discussed and compared with ones for a perfect gas, as well as for the cases of the influence of the gravitational field and of the absence of this field. The effect of the variations of the Alfven–Mach number, gravitational parameter, adiabatic exponent, and of the parameter of gas nonidealness are discussed in details.  
Автор:  Nath G.
Ключевые слова:  shock wave, monochromatic radiation, gravitational field, magnetic field, nonideal gas, interstellar medium
Стр:  943

ЕДИНСТВЕННОСТЬ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ИДЕНТИФИКАЦИИ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ТЕПЛООБМЕНА С СОСРЕДОТОЧЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
Выполнен анализ проблемы идентификации математических моделей теплообмена с сосредоточенными параметрами, имеющих неединственное решение. Исследована возможность условного восстановления единственности решения такой задачи с использованием дополнительных условий отбора решений в виде линейно независимых временных функций температуры, которые могут быть получены в одном эксперименте при соответствующем планировании. Рассмотрена применимость методов итерационной регуляризации с векторным параметром регуляризации для идентификации полного набора функций матрицы теплового состояния математических моделей с сосредоточенными параметрами. На основе вычислительных экспериментов, продемонстрированы возможности вариационного принципа отбора решений для условно корректных задач идентификации  
Автор:  А. Г. Викулов, А. В. Ненарокомов
Ключевые слова:  математические модели, обратные задачи, идентификация, единственность и устойчивость решения, регуляризация, вариационный метод, теплообмен
Стр:  956

КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕТОД РАЗДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ. 1. КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗВЕСТНОГО ПОДХОДА
С целью разработки нового высокоточного комбинированного метода разделения переменных, позволяющего эффективно применять метод дифференциальных трансформаций в совокупности с методом взвешенных невязок, на примере рассмотрения задач нестационарной теплопроводности для неограниченной пластины, неограниченного цилиндра и шара с граничным условием первого рода проведен критический анализ известного подхода, основанного на совместном применении метода разделения переменных Фурье, метода дифференциальных преобразований и метода взвешенных невязок. Показано, что расчетная схема, основанная на этом подходе, имеет очень низкую аппроксимационную точность, особенно в случае ее применения для тел цилиндрической и сферической симметрий. Раскрыты основные причины низкой точности решений, получаемых по данной схеме.  
Автор:  В. А. Кот
Ключевые слова:  уравнение теплопроводности, краевая задача, метод разделения переменных, метод взвешенных невязок, собственные значения, собственные функции, метод дифференциальных преобразований
Стр:  977

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА ПЛОСКИХ ТЕПЛООТВОДЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ПЛАСТИНЧАТЫМ ОРЕБРЕНИЕМ
Экспериментально исследована теплоотдача перспективных теплоотводящих поверхностей с пластинчато-разрезным оребрением, предназначенных для использования при воздушном охлаждении теплонагруженных радио- и микроэлектронных устройств в режиме вынужденной конвекции. Показано влияние глубины разрезки ребер и угла поворота их разрезанных частей по отношению к направлению охлаждающего потока на интенсивность теплообмена оребренной поверхности. Установлено, что наибольший интенсифицирующий эффект наблюдается при относительной глубине разрезки ребер 0.6, что приводит к увеличению интенсивности теплоотдачи на 20–25%. Поворот разрезных частей ребер приводит к росту теплоотдачи на 50–60% по сравнению с традиционными пластинчато-ребристыми поверхностями. Предложены усовершенствованные критериальные уравнения для расчета средней теплоотдачи поверхностей с пластинчато-разрезным оребрением в условиях вынужденной конвекции в диапазоне изменения чисел Рейнольдса от 2000 до 10 000. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании новых систем охлаждения радио- и микроэлектронных средств.  
Автор:  А. В. Баранюк, В. А. Рогачев, Ю. В. Жукова , А. М. Терех, А. И. Руденко
Ключевые слова:  радиатор, теплоотводящая поверхность, оребрение, конвективный теплообмен, эксперимент
Стр:  996

НАПРЯЖЕНИЯ В ШТАБЕЛЕ ИЗ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ В КОНВЕКТИВНОЙ СУШИЛКЕ
Представлен численный расчет трехмерного напряженно-деформированного состояния штабеля пиломатериалов в процессе сушки в конвективной сушильной установке. Решение получено с помощью программного комплекса ANSYS, позволяющего разрабатывать и визуализировать трехмерные геометрические конструкции. Результаты работы могут быть использованы для проведения вычислительных экспериментов по сушке материалов в камерах, при разработке режимов сушки пиломатериалов в штабеле на основе анализа их напряженно-деформированного состояния и для проектирования сушильных установок  
Автор:  В. А. Сычевский
Ключевые слова:  конвективная сушильная установка, штабель из пиломатериалов, численный расчет, вычислительный эксперимент
Стр:  1008

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ИНТЕНСИФИКАЦИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПЛАЗМЕННОГО СИНТЕЗА КЕРАМИКОПОДОБНЫХ ПОКРЫТИЙ ВЕНТИЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
Предложен метод ультразвуковой интенсификации анодно-катодных взаимодействий при формировании в водно-щелочных электролитах керамикоподобных покрытий на поверхности вентильных металлов в процессе низкотемпературного плазменного синтеза. Разработан алгоритм направленного влияния высокоэнергетических полей на особенности и скорость химических реакций на границе раздела электролит– металл–покрытие посредством изменения состояния раствора ультразвуковыми импульсами в процессе анодного микродугового оксидирования. Выяснен механизм, определены характер и степень воздействия предложенной интенсификации на динамику роста покрытия в условиях низкотемпературной плазмы в жидкой среде. Показано, что механическая (ультразвуковая) активация электролита обусловливает интенсификацию процесса переноса носителей заряда, которые прежде всего являются ионами электролита. Описаны методики и оборудование, с помощью которого фиксировали величины формируемого в различных условиях ультразвукового сигнала. Выяснена природа более интенсивного нарастания толщины керамикоподобного покрытия при сниженных энергозатратах на его образование, что объясняется появлением в электролите при его ультразвуковой активации большого количества высокочастотных затухающих колебаний нерегулярной формы с высокой амплитудой по току (от 5 А и выше), что можно объяснить возникновением синергетического эффекта  
Автор:  Н. М. Чигринова, В. Е. Чигринов
Ключевые слова:  ультразвуковая интенсификация, высокочастотные затухающие колебания нерегулярной формы, осциллограммы, развертка
Стр:  1016

УТИЛИЗАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В ПЛАЗМЕННОМ РЕАКТОРЕ
Выполнены термодинамические расчеты и эксперименты по плазменной газификации древесных отходов. На основе верифицированной универсальной программы термодинамических расчетов TERRA выполнен численный эксперимент по плазменной утилизации сельскохозяйственных отходов. Вредные примеси в продуктах плазменной утилизации органических отходов не обнаружены.  
Автор:  В. Е. Мессерле, А. Л. Моссэ, А. Б. Устименко, Н. А. Славинская, Ж. Ж. Ситдиков
Ключевые слова:  органические отходы, древесные отходы, сельскохозяйственные отходы, плазменная переработка, плазменный реактор
Стр:  1023

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ГОРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПРИРОДНЫХ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ТЕРМОГРАФИИ
Представлены результаты экспериментального исследования параметров горения торфа и древесины с использованием термографии. Определен механизм распространения тления по поверхности торфа. Получено поле температуры на поверхности торфа при его горении под воздействии локального источника тепла и проведена оценка скорости распространения фронта тления торфа. С использованием метода ИК-диагностики получены распределения температуры на поверхности образцов древесины, подверженной тепловому воздействию в условиях низового лесного пожара, обработанных и необработанных огнезащитным составом.  
Автор:  М. В. Агафонцев, Д. П. Касымов
Ключевые слова:  термография, древесина, огнезащитный состав, горение, торф.
Стр:  1035

ОРАНИЕ МИКРОЧАСТИЦ УГЛЯ В АТМОСФЕРЕ ВОЗДУХА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ВОСПЛАМЕНЕНИЕ МЕТАНА
Исследовано самовозгорание угольных микрочастиц фракций 1–20 мкм и 20–32 мкм в воздухе и воспламенение угольных микрочастиц фракции 20–32 мкм в атмосфере смеси метана и воздуха на установке быстрого сжатия в диапазоне температур 700–1100 K. Бесконтактное измерение температуры частиц после самовозгорания показало, что она достигает значений 2500 ± 200 K и существенно превышает температуру газа в конце такта сжатия. Установлено, что горящие микрочастицы являются локальными источниками очагового зажигания стехиометрической метановоздушной смеси при температурах ниже 1400 K и что воспламенение газовой фазы происходит в окрестности горящих микрочастиц и носит очаговый характер. Определены предельные температуры возгорания угольных частиц в воздухе без метана и при его наличии. Показано, что измеренные задержки зажигания метана угольными микрочастицами совпадают с данными для чистой метановоздушной смеси при тех же условиях ее воспламенения в пределах погрешности измерений.  
Автор:  В. В. Лещевич, О. Г. Пенязьков, С. Ю. Шимченко
Ключевые слова:  воспламенение, гибридная смесь, метан, микрочастицы угля, установка быстрого сжатия.
Стр:  1041

ПРОЧНОСТЬ НАНОФИБРОБЕТОНА НА РАСТЯЖЕНИЕ
Приведены результаты испытаний нанофибробетонных образцов-балочек на прочность на осевое растяжение, на растяжение при раскалывании и на сжатие. За основу были взяты бетонные матрицы, охватывающие широкий спектр используемых в строительстве классов бетонов по прочности на сжатие. В состав бетонной матрицы вводилась фибра макроуровня (стальная или полимерная) или наноуровня (углеродные нанотрубки). Зафиксировано увеличение прочности нанофибробетонных образцов на осевое растяжение до 80% и на растяжение при раскалывании до 145%. Получены диаграммы деформирования образцов при осевом растяжении.  
Автор:  Е. А. Садовская, С. Н. Леонович, С. А. Жданок, Е. Н. Полонина
Ключевые слова:  наноструктурированный углерод, нанотрубки, фибра, нанофибробетон, прочность на осевое растяжение, раскалывание и сжатие
Стр:  1051

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ СЕЛЕКТИВНЫЙ АБСОРБЕР СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ ИЗ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО КАРБОНИЗОВАННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Приведены результаты исследования поглощающей способности карбонизованного растительного материала из рисовой шелухи по отношению к солнечному излучению. Показано, что абсорбер на основе выщелаченной карбонизованной рисовой шелухи имеет более высокую поглощающую способность солнечной энергии по сравнению с абсорбером на основе карбонизованных абрикосовых косточек с покрытием фирмы Априкус (Apricus) и промышленного покрытия производства Китая. Представлены результаты исследования физико-химических свойств карбонизованной рисовой шелухи. Показано, что в исходном невыщелаченном порошке рисовой шелухи содержание углерода составляет 82.3%, а после выщелачивания процент содержания углерода возрастает до 93.3%. По результатам БЭТ анализа установлено, что выщелаченная рисовая шелуха имеет более развитую удельную поверхность (447–641 м² /г) и более высокий удельный объем пор (0.27–0.392 см³ /г) по сравнению с невыщелаченной (127–160 м² /г и 0.054–0.127 см³ /г соответственно). Преимущество рассматриваемых углеродных материалов на основе растительного сырья по сравнению с существующими покрытиями заключается в их пористой структуре. Полости, как известно, представляют модель абсолютно черного тела, что является решающим фактором при применении материла в качестве абсорбента, и одновременно пористая структура обладает теплоизолирующим свойством.    
Автор:  Н. Г. Приходько, Г. Т. Смагулова, М. Нажипкызы, Н. Б. Рахымжан, Т. С. Темиргалиева, Б. Т. Лесбаев, А. А. Захидов, А. Мансуров
Ключевые слова:  карбонизованная рисовая шелуха, абсорбер солнечной энергии, углеродный материал, солнечный коллектор, эффективность поглощения солнечной энергии
Стр:  1056

ОБРАЗОВАНИЕ ЛЬДА И ПЛЕНОЧНОЕ ТЕЧЕНИЕ ВОДЫ НА ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ОТКЛОНЕННЫХ НАСАДКАХ
Представлены результаты исследований образования льда на вертикальных и наклонных насадках из корда (шнура) диаметром 2 и 5 мм или проволоки. Вода распылялась вращающимся диском на стенки трубы диаметром 200 мм, где охлаждалась и без специальных распределительных устройств попадала на кордовые насадки. На насадках появлялись периодические выступы и впадины, как и при формировании сосулек. Наличие корда позволяло получать длинные сталактиты в противоположность сосулькам, которые растут при замерзании их кончика и прекращают свой рост при больших плотностях орошения. На нижней части насадок, расположенных с наклоном 20–25^о , формировался зубчатый лед без отрыва капель и сосулек. Рассчитаны толщины пленок воды и коэффициенты теплоотдачи при поперечном обтекании насадок воздухом. Получено хорошее согласие результатов расчетов с соответствующими экспериментальными данными  
Автор:  И. И. Пуховой
Ключевые слова:  кордовые насадки, пленки воды, теплоотдача, образование льда, аккумулирование льда, вентиляция, тепловые насосы
Стр:  1066

ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ ПРОВОДИМОСТИ p n– 4H SiC Al - - 〈 〉 СТРУКТУР, ЛЕГИРОВАННЫХ АЛЮМИНИЕМ МЕТОДОМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДИФФУЗИИ
Исследована энергия активации проводимости p–i–n-4H-SiC структуры, созданной путем легирования карбида кремния алюминием, выполненного новым методом низкотемпературной диффузии, в котором диффузия алюминия в карбиде кремния стимулируется потоком вакансий углерода и кремния, создаваемым в результате окисления поверхности кремния.   
Автор:  Х. Н. Жураев, А. Юсупов, А. Г. Гулямов, М. У. Хажиев, Д. Ш. Саидов, Н. Б. Адилов
Ключевые слова:  4H-SiC, p–n-переход, низкотемпературная диффузия, энергия активации
Стр:  1072

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ