ТOM 94, №1

ФИЗИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭПИДЕМИИ
Построена самосогласованная система дифференциальных логистических уравнений для описания распространения эпидемии с учетом демографии и географии страны. Предложен оригинальный способ численной оценки количества незарегистрированных больных в стране.   
Автор:  П. С. Гринчук, С. П. Фисенко
Ключевые слова:  число контактов, демография, география, время заражения, параметр подобия
Стр:  3

КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИКИ ЭПИДЕМИЙ И ЕЕ ТЕСТИРОВАНИЕ НА ДАННЫХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭПИДЕМИИ COVID-19
Предложена кинетическая модель распространения эпидемий, описывающая динамику изменения количества неболевших, инфицированных и выздоровевших (SIR) на основе логистического уравнения с запаздывающим аргументом. Установлено, что данная модель предсказывает возможность существования квазистационарного режима эпидемии, в котором количество инфицированных постоянно за счет баланса ежедневного прироста заражений и выздоровлений. Выявлены условия, при которых из такого режима возможно появление второй волны эпидемии. На данных пандемии COVID-19 показана возможность надежного прогнозирования на основе этой модели распространения эпидемии на период до двух месяцев.  
Автор:  А. И. Шнип
Ключевые слова:  прогнозирование эпидемий, COVID-19, логистическое уравнение, запаздывающий аргумент, вторая волна.
Стр:  9

РАСЧЕТ СКОРОСТИ ИНФИЦИРОВАНИЯ COVID-19 НА ОСНОВЕ МЕТОДА ПОГРУЖЕНИЯ
Представлен анализ универсальных стадий развития эпидемии вирусной инфекции COVID-19. Предполагается, что при пандемии скорость роста числа инфицированных в стране происходит аналогично процессу размножения вирионов в пораженном организме. Показатель экспоненты скорости роста числа инфицированных отражает не только медико-биологические параметры вирусной инфекции, но и особенности социального поведения населения страны. Динамика изменения показателей скорости роста моделируется системой обыкновенных дифференциальных уравнений релаксационного типа. На основе метода погружения в прикладной математике с использованием имеющихся на данный момент экспериментальных данных прогнозируются предельные значения показателей скорости роста числа инфицированных. К этим "предсказанным вперед" значениям впоследствии релаксируют актуальные показатели роста числа инфицированных. Поиск неизвестных параметров осуществляется в результате минимизации специально построенного квадратичного функционала, учитывающего все подтвержденные случаи заражения COVID-19. Минимум функционала находится итерациями путем решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений  
Автор:  И. В. Деревич, А. А. Панова
Ключевые слова:  эпидемия COVID-19, число инфицированных, карантин, социальное поведение, метод погружения, скорость роста числа инфицированных
Стр:  22

ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ ИЗ НАНОЧАСТИЦ Al 2 O3
Представлена технология получения покрытий из наночастиц оксида алюминия и их агломератов. Исследованы транспортные свойства покрытий и изменение этих свойств с течением времени. Установлена зависимость высоты капиллярного подъема от количества нанесенной наножидкости на исследованных подложках. Проведена оценка изменения высоты подъема жидкости и проницаемости покрытия от размера частиц. Исследовано ухудшение транспортных свойств пористых покрытий из наночастиц оксида алюминия с течением времени и показана возможность их восстановления.  
Автор:  Ю. А. Кузма-Кичта, Н. С. Иванов, А. В. Лавриков
Ключевые слова:  пористые покрытия, наночастицы, оксид алюминия, термическое сопротивление, термостабилизация, капиллярные структуры, проницаемость, подъем жидкости
Стр:  35

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ В ИЗОЛИРОВАННОМ ОДНОРОДНОМ ИЗОТРОПНОМ НЕСОВЕРШЕННО ВСКРЫТОМ ПЛАСТЕ
Исследованы фильтрационные потоки, возникающие при отборе углеводородов из пластов-коллекторов, вскрытых несовершенно. Рассмотрена задача о поле давления в изолированном изотропном однородном пласте, локализованном в интервале от H_1d до –H_2d и перфорированном в диапазоне –H_d < z_d < H_d, полностью содержащемся в интервале пласта. Задача сформулирована в размерных и безразмерных величинах для функций отклонения давления от его невозмущенного распределения, нормированных на амплитудное значение депрессии. Построены критериальные зависимости для рассмотренной задачи.           Создана конечно-разностная программа для расчетов полей давления и скорости в пласте с несовершенным вскрытием, когда границы пласта не совпадают с границами интервала перфорации. Построены графические зависимости для поля давления, вертикальной и горизонтальной компонент и модуля скорости флюида, фильтрующегося из периферии к скважине. Представлены линии уровня для указанных полей и на основе их анализа выявлены важные закономерности течения. Вычислительный эксперимент показал, что на выходе в скважину в перфорированной части пласта отсутствуют вертикальные потоки, а при удалении от скважины они отличны от нуля. Это означает, что межслойные перетоки существуют даже в однородных несовершенно вскрытых пластах. В центре симметрично перфорированного слоя такие перетоки отсутствуют, поскольку поперечная компонента скорости обращается в нуль. В то же время приток из несовершенно вскрытого однородного изотропного пласта, продуцирующего в режиме заданной депрессии, не является равномерным, а максимум модуля горизонтальной компоненты скорости на всех кривых достигается на границах интервала перфорации. Показано, что в центре симметрично перфорированного и несовершенно вскрытого пласта наблюдается минимальный удельный приток.  
Автор:  А. И. Филиппов, А. А. Ковальский, О. В. Ахметова, М. Р. Губайдуллин
Ключевые слова:  фильтрация, несовершенное вскрытие, двухмерное течение, конечно-разностная программа, поле давления, поле скоростей
Стр:  41

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННОГО ПОТОКА ГРУНТОВЫХ ВОД НА ИСКУССТВЕННОЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ ПОРОДНОГО МАССИВА
Проведено исследование влияния горизонтального фильтрационного течения грунтовых вод в замораживаемом породном массиве на параметры ледопородного ограждения, формируемого вокруг проектируемого шахтного ствола. Для этого сформулирована математическая модель сопряженного тепломассопереноса в обводненном замораживаемом породном массиве, проведено численное многопараметрическое моделирование формирования ледопородного ограждения в условиях фильтрации грунтовых вод с переменной скоростью. В работе преимущественно рассматривался слой песчаника для условий Петриковского месторождения калийных и каменной солей. Анализ результатов показал, что влияние течения грунтовых вод на толщину ледопородного ограждения начинается при скоростях фильтрации около 50 мм/сут. При этом влияние течения грунтовых вод на поле температур породного массива начинается раньше, при скоростях фильтрации 10−25 мм/сут. Определены три механизма динамики ледопородного ограждения при увеличении скорости фильтрации грунтовых вод: смещение, деформирование и потеря сплошности. Также установлены поправки на толщину ледопородного ограждения по фактору течения грунтовых вод для слоя песчаника для интервала скоростей фильтрации от 50 до 150 мм/сут.  
Автор:  М. А. Семин, Л. Ю. Левин, О. С. Паршаков
Ключевые слова:  ледопородное ограждение, шахтный ствол, искусственное замораживание грунтов, тепломассоперенос, фильтрация грунтовых вод, численное моделирование
Стр:  51

ГИДРОДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ В СОПРЯЖЕННОЙ СИСТЕМЕ ПЛАСТ–СКВАЖИНА–ТРУБОПРОВОД
Построена модель нестационарного движения жидкости в сопряженной системе пласт–скважина– трубопровод и решены соответствующие связанные уравнения. Получено аналитическое выражение для влияния изменения давления в конце трубопровода на давление в забое скважины. Проведены численные расчеты для разных значений параметров системы.   
Автор:  Н. А. Агаева
Ключевые слова:  фильтрация, преобразование Лапласа, движение жидкости, уравнение неразрывности, интегральное уравнение типа Вольтерра
Стр:  62

МЕХАНИЗМ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ЦЕМЕНТНОГО МАТЕРИАЛА, МОДИФИЦИРОВАННОГО НАНОЧАСТИЦАМИ SiO2 И МУНТ
Приведены результаты исследований фазовых превращений цементного материала, модифицированого комплексной нанодисперсной добавкой, состоящей из суперпластификатора и наночастиц (золя нанокремнезема и углеродного наноматериала), методом термогравиметрическогого анализа, который позволяет получить количественную информацию об изменении массы образца в результате его нагревания. Данные термогравиметрии сопоставлены с результатами ультразвукового исследования и наноиндентирования.  
Автор:  Е. Н. Полонина, В. В. Потапов, С. А. Жданок, С. Н. Леонович
Ключевые слова:  комплексная добавка, наноматериал, прочность, термогравиметрия, наноиндентирование, гельгидросиликаты кальция
Стр:  72

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ НАНОРАЗМЕРНОЙ ЧАСТИЦЫ АЛЮМИНИЯ
Представлена математическая модель высокотемпературного окисления наноразмерной частицы алюминия. Модель учитывает диффузию окислителя и паров алюминия через шаровой слой оксида алюминия вокруг расплава алюминия и зависимость скорости реакции между кислородом и алюминием от температуры. Расчеты времени сгорания наноразмерной частицы алюминия диаметром 80 нм в зависимости от температуры и давления окружающего газа, концентрации кислорода совпали с результатами экспериментальных измерений, представленных в научной литературе. Определены показатели степеней в зависимости времени сгорания наноразмерной частицы алюминия от диаметра частицы, температуры и давления окружающей среды и показано, что показатели степеней зависят от температуры, давления и диаметра частицы.  
Автор:  А. Ю. Крайнов, В. А. Порязов, К. М. Моисеева, Д. А. Крайнов
Ключевые слова:  наноразмерная частица алюминия, время сгорания, математическое моделирование
Стр:  84

ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОГО КАРБИДНОГО МИКРОПОРОШКА Hf Ta Ti Nb Zr C5 В ПЛАЗМЕ ДУГОВОГО РАЗРЯДА АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
С использованием техники плазменного дугового разряда постоянного тока при атмосферном давлении синтезирован микропорошок высокоэнтропийного карбида Hf Ta Ti Nb Zr C₅. Синтез осуществлялся в воздушной атмосфере в условиях формирования защитного газового слоя из монооксида углерода. В качестве исходного сырья использованы оксидные порошки металлов TiO₂, ZrO₂, Nb₂O₅, HfO₂ и Та₂О₅, входящих в состав высокоэнтропийного карбида, с характерными размерами зерен 5–10 мкм. Показано, что для формирования высокоэнтропийного карбида из исходного сырья под воздействием плазмы дугового разряда необходимо время не менее 90–100 с. Преимуществом предложенного метода получения высокоэнтропийного карбидного микропорошка по сравнению с другими аналогичными методами является короткое время синтеза такого порошка с низкими энергетическими затратами (~960 кДж/г) и возможность использования для синтеза простого оборудования.   
Автор:  А. Я. Пак, П. С. Гринчук, Г. Я. Мамонтов, Т. Ю. Якич, А. А. Гумовская
Ключевые слова:  высокоэнтропийный карбид, электродуговой синтез, безвакуумный метод, атмосферная плазма.
Стр:  93

РЕШЕНИЕ ДВУХФАЗНОЙ ЗАДАЧИ СТЕФАНА С ВНУТРЕННИМ ИСТОЧНИКОМ И ЗАДАЧ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МЕТОДОМ БЫСТРЫХ РАЗЛОЖЕНИЙ
Решена двухфазная задача Стефана с внутренним источником, а также задачи теплопроводности для прямоугольной и криволинейной областей методом быстрых синус-разложений, в котором используются ряды Фурье. Предварительно решалась задача теплопроводности в теле прямоугольной формы с условиями Дирихле и внутренним тепловым источником в общем виде методом быстрых разложений, затем решалась задача для тела криволинейной формы. Полученные решения использованы при рассмотрении задачи Стефана с неизвестной криволинейной границей раздела фаз. Приведены выражения для согласования входных данных задачи, при выполнении которых решение будет непрерывным всюду в области прямоугольника вместе с производными до шестого порядка включительно. Невыполнение данных условий ведет к разрывам решения в угловых точках. Записаны алгоритмы решения задач в прямоугольной и криволинейной областях, а также двухфазной задачи Стефана. Решение для прямоугольной области представлено в явном виде, а решение для криволинейной области и решение задачи Стефана сведены к замкнутой алгебраической системе уравнений небольшого объема.    
Автор:  Чернышов А. Д.
Ключевые слова:  задача теплопроводности, двухфазная задача Стефана, быстрое синус-разложение, ряды Фурье
Стр:  101

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОГО КОЭФФИЦИЕНТА МАССООТДАЧИ В ГРАДИРНЯХ СО СТРУЙНО-ПЛЕНОЧНЫМИ КОНТАКТНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
Разработана новая конструкция блока оросителя градирни, состоящая из струйно-пленочных контактных устройств. Предлагаемые насадки способны обеспечить высокую поверхность контакта фаз при небольшом количестве точек орошения, минимальный процент уноса капель жидкости газовым потоком и низкое гидравлическое сопротивление. На основе метода единиц переноса, обобщая результаты экспериментальных исследований процесса охлаждения воды в разработанном блоке оросителя градирни, получено выражение для расчета объемного коэффициента массоотдачи с учетом отношения массовых расходов воздуха и воды, а также плотности орошения. Установлено, что увеличение среднерасходной скорости воздуха приводит к росту значений объемного коэффициента массоотдачи из-за увеличения степени турбулентности газового потока. Показаны сравнительные результаты расчетов объемного коэффициента массоотдачи для различных блоков оросителей градирни. Установлено, что при малых соотношениях удельных нагрузок (Gm/Lm до 0.5) наиболее эффективным является ороситель из решетчатых элементов. Доказано, что при увеличении соотношения удельных нагрузок (Gm/Lm > 0.5) наибольшей охлаждающей способностью обладает блок оросителя, состоящий из предлагаемых струйно-пленочных контактных устройств. Полученное выражение для расчета объемного коэффициента массоотдачи может использоваться при проектировании и модернизации промышленных градирен со струйно-пленочными контактными устройствами.  
Автор:  А. В. Дмитриев, О. С. Дмитриева, И. Н. Мадышев
Ключевые слова:  тепломассообмен, охлаждение, струйно-пленочное контактное устройство, оборотная вода, градирня
Стр:  121

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОХЛАДИТЕЛЕЙ НАПИТКОВ С МОКРЫМ КОНТАКТОМ
Представлена конструкция нового настольного термоэлектрического охладителя с мокрым контактом, т.е. с заполненной водой щелью между емкостью с напитком и камерой охладителя. Описаны экспериментальный стенд, методика испытаний и их результаты. Показаны технические преимущества нового охладителя, в частности, повышение его быстродействия, которое составило от 15 до 65%. Обнаружен и описан эффект ускорения охлаждения напитка при достижении температуры 4^оС, связанный с включением второго механизма теплообмена — естественной конвекции.  
Автор:  S. O. Filin, B. _. Zakrzewski
Ключевые слова:  охладитель напитков, время охлаждения, условия теплообмена, экспериментальные исследования
Стр:  127

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОЛЕБАНИЙ ЗАТУПЛЕННОГО ПО СФЕРЕ КОНИЧЕСКОГО ТЕЛА НА СОПРЯЖЕННЫЙ ТЕПЛОМАССООБМЕН В ЕГО ПОКРЫТИИ
Рассмотрено влияние колебаний затупленного по сфере конического тела на сопряженный тепломассообмен в его теплозащитном покрытии при термохимическом разрушении материала конической части тела в процессе его высокоэнтальпийного обтекания. Представлены результаты численного исследования пространственного сверхзвукового обтекания такого тела, совершающего колебательное движение в плоскости тангажа.  
Автор:  Ефимов К. Н., Лобода Е. Л., Овчинников В. А., Якимов А. С.
Ключевые слова:  теплозащитный материал, сопряженный тепломассообмен, колебания, угол атаки, сверхзвуковой поток
Стр:  136

ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ПРОТЕКАНИИ ВОДНОГО РАСТВОРА ПОЛИМЕРА ЧЕРЕЗ ГИДРОРЕЖУЩУЮ СТРУЕФОРМИРУЮЩУЮ ГОЛОВКУ
Экспериментальное изучение повышения температуры водополимерной струи, возникающего при гидрорезании и обусловленного эффектом Джоуля–Томсона, позволило предложить способ интенсификации процесса гидроструйной водополимерной обработки материалов резанием.  
Автор:  Погребняк А. В., Перкун И. В., Погребняк В. Г., Шиманский В. Я.
Ключевые слова:  раствор полимера, водополимерное гидрорезание, эффект Джоуля–Томсона, диаграмма состояния, абразивные добавки, микрокристаллики льда
Стр:  146

РЕОЛОГИЯ СТРУКТУРИРОВАННЫХ НЕНЬЮТОНОВСКИХ НЕФТЕЙ ПРИ ГАЗЛИФТНОМ СПОСОБЕ ДОБЫЧИ
Рассмотрены проблемы реологии неньютоновских нефтей при газлифтном способе добычи. Анализ состояния неньютоновской нефти, содержащей асфальто-смолистые вещества, позволил исследовать структурообразование и его влияние на реологические свойства. Образование адсорбционных пленок на поверхности капель воды и газовых пузырьков приводит к получению устойчивых нефтяных эмульсий. Приведен расчет толщины адсорбционного слоя в зависимости от содержания асфальто-смолистых веществ. Предложены экспериментальные исследования реологии неньютоновских нефтей и получены реологические модели.   
Автор:  Г. И. Келбалиев, Т. Ш. Салаватов, С. Р. Расулов, Е. В. Мамедова
Ключевые слова:  реология, неньютоновские нефти, структурообразование, эмульсии, эксперимент, реологические модели, скорость сдвига, предел текучести
Стр:  152

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ОТРЫВНОГО ТЕЧЕНИЯ В НАКЛОННЫХ ОДНОРЯДНЫХ ОВАЛЬНО-ТРАНШЕЙНЫХ ЛУНКАХ НА СТЕНКЕ УЗКОГО КАНАЛА
Дан анализ интенсификации отрывного течения в наклоненных под углом 45^o однорядных овально-траншейных лунках на стенке узкого канала на участке стабилизации турбулентного потока при Re = 10⁴ . Показано, что аномально высокие скорости возвратного и вторичного течений (порядка среднемассовой скорости потока в канале), а также многократно (почти в пять раз) превышающие трение на плоской стенке абсолютные величины отрицательного трения, реализующиеся во входной части лунки, связаны с перепадом полного давления между близкими зонами торможения потока на наветренном склоне и разрежения в месте генерации смерчеобразной вихревой структуры.  
Автор:  С. А. Исаев, А. И. Леонтьев, Д. В. Никущенко, А. Г. Судаков, А. Е. Усачов
Ключевые слова:  наклонные овально-траншейные лунки, узкий канал, интенсификация, отрывное течение
Стр:  160

СКЛОНОВЫЕ ТЕЧЕНИЯ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ОБЪЕМНЫМ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЕМ
Модель склоновых течений Прандтля (конвекция в стратифицированной среде у наклонной поверхности) обобщена на случай наличия объемных источников/стоков тепла, ориентированных параллельно склону. Такие источники существуют, например, при наличии в атмосфере аэрозоля, влияющего на радиационный баланс воздуха. Свойства найденных аналитических решений в ряде отношений нетривиальны. Например, интенсивность стационарных склоновых течений может возрастать с уменьшением угла наклона нижней границы. Численные оценки показывают возможность генерации заметных атмосферных склоновых течений при наличии аэрозоля, влияющего на радиационный баланс.  
Автор:  Л. Х. Ингель
Ключевые слова:  склоновые течения, конвекция, объемное тепловыделение, аналитическая модель, модель Прандтля, атмосферный аэрозоль, радиационный баланс
Стр:  169

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ В ЗАДАЧЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ АЭРОБАЛЛИСТИКИ
Представлены метод и система, обеспечивающие бесконтактное определение скорости пролета метаемого тела мерной базы в атмосфере воздуха и запуск регистрирующей аппаратуры от сигнала, сформированного при пролете телом измерительного сечения. В основе предложенного метода заложен принцип формирования нормированных импульсов положительной полярности для синхронизации запуска регистрирующей аппаратуры по заданной координате метаемого тела. Приведены результаты расчетно-экспериментального исследования индукционных датчиков в ходе высокоскоростных аэробаллистических испытаний. Получены рабочие соотношения, позволяющие оценить зависимость индукции магнитного поля в сердечнике индукционного датчика от величины воздушного зазора между магнитом и датчиком.  
Автор:  С. И. Герасимов, В. И. Ерофеев, А. В. Зубанков, В. А. Кикеев, В. В. Писецкий
Ключевые слова:  баллистические испытания, индукционный датчик, бесконтактное измерительное сечение, синхронизация, магнитный поток, коэффициент рассеяния
Стр:  174

РЕГИСТРАЦИЯ БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ УДАРНОМ РАЗРУШЕНИИ ЕМКОСТИ, ЗАПОЛНЕННОЙ ЖИДКОСТЬЮ
Разработана методика эксперимента для регистрации явлений при ударном разрушении емкости с жидкостью. Регистрация явлений производилась рентгеноимпульсными аппаратами и высокоскоростной киносъемкой. Распространение волн сжатия в жидкости фиксировалось с помощью пузырьков-маркеров в виде воздушных завес в массиве жидкости. Давление в волне сжатия определялось датчиком на основе кристалла арсенида галия. Исследованы особенности явлений, возникающих при разрушении емкости с жидкостью высокоскоростным ударником. Установлены зависимости развития каверны в жидкости, закон движения ударника, зависимость давления от времени и затухание давления в жидкости. Полученные зависимости позволяют определить объективные физические данные о явлениях в ударно нагружаемых емкостях и решить вопрос о прочности емкости с жидкостью.  
Автор:  В. М. Захаров, А. Н. Ищенко
Ключевые слова:  замкнутый объем жидкости, высокоскоростной ударник, каверна, воздушный пузырек-маркер, ударные явления, волна сжатия, разрушение
Стр:  180

ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ГИДРАВЛИКИ И НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Уравнения гидравлики приводятся к форме уравнений нелинейных электрических цепей на основе введения гидравлических сопротивлений, которые аналогичны электрическим сопротивлениям. Гидравлические сопротивления зависят от неизвестных расходов и рассчитываются по расходам на предыдущей итерации. В результате на новом шаге итерации можно решать систему линейных уравнений, из них находятся расходы на полушаге итерации. Расходы на новом шаге итерации представляются как линейные комбинации расходов на полушаге и предыдущем шаге. Возможности метода показаны на примере гидросистемы с двумя насосами и тремя регуляторами расхода.  
Автор:  К. О. Сабденов
Ключевые слова:  трубопровод, гидравлическая система, численные методы гидравлики, метод итерации
Стр:  188

АНАЛОГИЯ РЕЙНОЛЬДСА НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ СТОХАСТИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ И ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ МЕР
Получена новая зависимость для расчета аналогии Рейнольдса в неизотермическом турбулентном потоке в круглой трубе. Формула для аналогии Рейнольдса получена из стохастической теории турбулентности, в основе которой лежат стохастические дифференциальные уравнения законов сохранения массы, импульса и энергии, а также закономерности эквивалентности мер между детерминированными и случайными движениями. Представлено сравнение результатов расчета для классической формулы и для новой формулы для различных чисел Прандтля  
Автор:  А. В. Дмитренко
Ключевые слова:  стохастические уравнения, эквивалентность мер, аналогия Рейнольдса
Стр:  195

АНАЛОГИЯ РЕЙНОЛЬДСА НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ СТОХАСТИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ И ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ МЕР
Получена новая зависимость для расчета аналогии Рейнольдса в неизотермическом турбулентном потоке в круглой трубе. Формула для аналогии Рейнольдса получена из стохастической теории турбулентности, в основе которой лежат стохастические дифференциальные уравнения законов сохранения массы, импульса и энергии, а также закономерности эквивалентности мер между детерминированными и случайными движениями. Представлено сравнение результатов расчета для классической формулы и для новой формулы для различных чисел Прандтля.  
Автор:  А. В. Дмитренко
Ключевые слова:  стохастические уравнения, эквивалентность мер, аналогия Рейнольдса
Стр:  195

SIMILARITY SOLUTION FOR THE FLOW BEHIND A MAGNETOGASDYNAMIC EXPONENTIAL SHOCK WAVE IN A PERFECT GAS WITH VARYING DENSITY, HEAT CONDUCTION, AND RADIATION HEAT FLUX
Similarity solutions are obtained for the propagation of a shock wave driven by a piston moving with time dependence according to an exponential law in a perfect gas with azimuthal magnetic field as well as with conduction and radiation heat fluxes. Heat conduction is described by the Fourier law, and radiation is considered to be of diffusion type for the optically thick grey gas model. The thermal conductivity and absorption coefficient are assumed to vary with temperature and density. The density and magnetic field strength ahead of the shock front are assumed to vary exponentially. The effects of the variations in the strength of the ambient magnetic field, heat transfer parameters, adiabatic exponent, and in the ambient density variation index on the flow field characteristics are studied. The shock strength is shown to be independent of the heat transfer parameters. The medium compressibility increases in the absence of a magnetic field.  
Автор:  Bajargaan R., Patel A, Singh M.
Ключевые слова:  exponential shock wave, self-similar solution, magnetic field, conduction heat flux, radiation heat flux
Стр:  203

О РАСПРЕДЕЛЕНИИ СКОРОСТЕЙ ВНУТРИ ПАРОГАЗОВОГО ПУЗЫРЬКА, ОСЦИЛЛИРУЮЩЕГО В АКУСТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
Изучено распределение скоростей газовых частиц внутри парогазового сферического пузырька, колеблющегося в жидкости под воздействием акустического поля. Расчеты, проведенные для различных концентраций пара в пузырьке и различных чисел Пекле и Льюиса, показали, что отклонение профиля этих скоростей от линейной зависимости обычно не превышает 30%.  
Автор:  Р. Н. Хабеев, Н. С. Хабеев
Ключевые слова:  парогазовый пузырек, акустическое поле, радиальные колебания, профиль скоростей
Стр:  216

ЭНТРОПИЙНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ СЖИГАНИЯ ГАЗА В ТОПКЕ ВОДОТРУБНОГО КОТЛА СО ВТОРИЧНЫМ ИЗЛУЧАТЕЛЕМ
Выполнено аналитическое исследование рабочих процессов сжигания природного газа в топке парового водотрубного котла. Определены поля температуры продуктов сгорания и плотности теплового потока в топочном объеме, а также термодинамические параметры реакции горения метана и изменение энтальпии и энтропии продуктов горения в топке со вторичным излучателем и без него. Приведено распределение полей энтропии и определены области высокого производства энтропии вблизи теплообменных поверхностей при теплообмене продуктов сгорания. Для получения оптимальных результатов в термодинамической системе была использована модель минимальной генерации энтропии. Выполнен эксергетический анализ рабочих процессов, химических реакций горения и теплообмена продуктов сгорания с трубчатыми поверхностями парового котла. Показано влияние конструктивных и режимных параметров топки котла на эксергетические потери.  
Автор:  А. А. Редько, И. А. Редько, Ю. А. Бурда, С. В. Павловский, А. Ф. Редько, А. В. Давиденко
Ключевые слова:  энтропийный анализ, генерация энтропии, сжигание газа, водотрубный котел, топка, вторичный излучатель
Стр:  219

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ ПЕЛЛЕТНОЙ ГОРЕЛКИ ДЛЯ ТРУБЧАТОГО ГАЗОВОГО НАГРЕВАТЕЛЯ
Приведены результаты экспериментального исследования режимов работы пеллетной горелки для трубчатого газового нагревателя. Показан переход от совокупности первичных измерений входных и выходных параметров к безразмерным комплексам. Получены регрессионные зависимости концентраций CO и NO_x в продуктах сгорания. Решена задача многокритериальной оптимизации работы пеллетной горелки.    
Автор:  В. Ф. Иродов, Р. В. Барсук, Г. Я. Черноморец, А. А. Чернойван
Ключевые слова:  пеллетная горелка, трубчатый газовый нагреватель, многокритериальная оптимизация
Стр:  227

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПРОНИЦАЕМОСТИ СЕЛЕКТИВНОПРОНИЦАЕМЫХ МЕМБРАН
Получено точное решение для динамики разделения смеси газов в мембранных установках различной конструкции и приведен метод интерпретации временной зависимости полного давления по разные стороны мембраны для определения коэффициентов ее проницаемости. Поставлены и решены прямая и обратная задачи по определению параметров мембранных установок. Выявлена зависимость точности определения коэффициентов проницаемости мембраны от продолжительности эксперимента.  
Автор:  Р. М. Ганопольский, А. Я. Гильманов, М. А. Деменчук, И. О. Дмитриев, К. М. Федоров, А. П. Шевелев
Стр:  234

THERMAL PROPERTIES OF HUMAN SOFT TISSUE AND ITS EQUIVALENTS IN A WIDE LOW-TEMPERATURE RANGE
A prescribed amount of heat to be removed from biotissues during cryogenic treatment is currently calculated with the use of simple prediction models. Therefore, a significant distinction exists between the calculated and actual doses during the operation. For reliable simulation, it is necessary to have accurate thermal properties of human tissues in a wide low-temperature range, but in the literature the data regarding these thermal properties are inconclusive. In the present paper, the thermal properties of human prostate, kidney, liver, and pancreatic tissues are analyzed. Using differential scanning calorimetry (DSC), the specific heat capacity in the temperature range from –160 to 40^o С, the latent heat of melting, and the initial ice melting temperature are measured. The moisture content and cryoscopic temperature of these tissues are also investigated. Due to the difficulties with getting access to a human cardiac muscle and large specimens of other human biotissues, in the present study equivalents (porcine tissues) are used on the basis of their high similarity to human biotissues. In this case, only the thermal conductivity of a porcine cardiac muscle is determined. Based on the measurement results, the thermal properties of the same tissue type and of different types (including healthy tissues and tumors) are compared. The adaptation of experimental data for simulation software is proposed. The impact of the accuracy in determining the thermal properties on the thermal diffusivity is analyzed. The prospects in predicting the thermal properties of different biological tissues are considered. Based on the data obtained, it is possible to more accurately simulate heat transfer during cryoexposure.  
Автор:  I. V. Agafonkina, A. G. Belozerov, A. O. Vasilyev , A. V. Pushkarev, D. I. Tsiganov, A. V. Shakurov, A. A. Zherdev
Ключевые слова:  differential scanning calorimetry (DSC), heat capacity, thermal conductivity, biological tissue, prostate, liver, pancreas, heart, kidney
Стр:  240

К ВОПРОСУ КОНСТРУИРОВАНИЯ АНИЗОТРОПНОГО МАТЕРИАЛА ГИЛЬЗ-ОБОЛОЧЕК СО СВОБОДНЫМ КРАЕМ В АКТИВНОЙ ЗОНЕ ЯДЕРНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
Приводятся численные результаты по учету влияния на напряженное состояние анизотропии физикомеханических свойств цилиндрических гильз-оболочек со свободным краем из ортотропного материала в тепловыделяющих сборках активной зоны ядерного ракетного двигателя при их вероятном локальном радиальном взаимодействии, что важно при конструировании.   
Автор:  Б. В. Нерубайло
Ключевые слова:  дифференциальное уравнение, краевые условия, ряд Фурье, напряженное состояние, локальная нагрузка, физически ортотропный, трансверсально-изотропный
Стр:  255

РАСЧЕТ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА И НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ В ПРОЦЕССЕ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ
Представлен численный расчет процессов тепломассопереноса в санитарно-техническом изделии и его трехмерного напряженно-деформированного состояния в процессе сушки в конвективной сушильной установке. Решение получено с помощью программного комплекса ANSYS, позволяющего разрабатывать и визуализировать трехмерные геометрические конструкции.   
Автор:  В. А. Сычевский
Ключевые слова:  конвективная сушка, санитарно-техническое изделие, тепломассоперенос, напряженно-деформированное состояние, численный расчет, вычислительный эксперимент
Стр:  262

ОЛЕГ ГЛЕБОВИЧ ПЕНЯЗЬКОВ (к 60-летию со дня рождения)
 
Автор:  Редакция
Стр:  270

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ