ТОМ 85, №4

ТЕЧЕНИЕ И ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦ КОНДЕНСИРОВАННОЙ ФАЗЫ В ПРЕДСОПЛОВОМ ОБЪЕМЕ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
Рассмотрено обтекание утопленного сопла ракетного двигателя твердого топлива потоком невязкой жидкости, содержащим частицы конденсированной фазы. Для учета сложной геометрии предсоплового объема ракетного двигателя уравнения, описывающие течение жидкости, записаны в криволинейной системе координат. Траектории твердых частиц рассчитаны в известном поле течения жидкости. Проведено сравнение критериев качества сеток, построенных при помощи различных подходов. Результаты расчетов позволяют определить предельную траекторию частиц, разделяющую область течения на две подобласти — занятую частицами и свободную от частиц конденсированной фазы.
Автор:  К. Н. Волков, В. Н. Емельянов, И. В. Курова
Ключевые слова:  ракетный двигатель твердого топлива, частица, предсопловой объем, вдув
Стр:  667

ТЕРМОМЕХАНИКА ТЕПЛООБМЕННИКА С ЗЕРНИСТЫМ СЛОЕМ
На основе концепции тепловыделяющего зернистого слоя изучена зависимость сопротивления трубчатого и кольцевого теплообменников с зернистым слоем от их конструктивных и режимных параметров с учетом совместного влияния давления и температуры на плотность и вязкость газового теплоносителя. Разработаны методики расчета выходной температуры теплоносителя и критической высоты теплообменника
Автор:  Ю. С. Теплицкий, В. Л. Малевич, Д. Г. Белонович, М. В. Виноградова
Ключевые слова:  трубчатый теплообменник, кольцевой теплообменник, зернистый слой, сопротивление слоя, теплоноситель, выходная температура, критическая высота теплообменника, диаметр частиц
Стр:  675

К РАСЧЕТУ АКТИВНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ
Проведено теоретико-экспериментальное исследование тепловых процессов в продуваемом слое дисперсного материала, входящего в состав активной теплоизоляции. Выявлена зависимость выходной температуры газа от определяющих факторов. Разработана инженерная методика расчета активной теплоизоляции.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, Е. А. Пицуха, Д. Г. Белонович
Ключевые слова:  теплоизоляция, продуваемый дисперсный слой, воздухоподогреватель, лучистый нагрев, двухтемпературная модель
Стр:  681

О СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ В ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕМ ЗЕРНИСТОМ СЛОЕ ПРИ НАЛИЧИИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ПЕРВОГО РОДА
На основе полученных ранее результатов по исследованию фильтрационного охлаждения тепловыделяющего зернистого слоя при наличии фазового перехода первого рода в условиях вынужденной конвекции выполнено моделирование процесса при свободной конвекции теплоносителя. Получено интерполяционное соотношение для расчета минимальной величины тепловыделения.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, В. Л. Малевич
Ключевые слова:  свободная конвекция, тепловыделяющий зернистый слой, фазовый переход первого рода, моделирование
Стр:  689

РАСЧЕТ ФИЛЬТРАЦИИ ИЗ КАНАЛОВ И ОРОСИТЕЛЕЙ
Рассматриваются некоторые схемы плоской установившейся фильтрации из каналов и оросителей ирригационных систем через почвенный слой, подстилаемый хорошо проницаемым напорным водоносным горизонтом или непроницаемым основанием, при наличии капиллярности грунта и испарения со свободной поверхности грунтовых вод. Для изучения этих течений с помощью метода Полубариновой-Кочиной решаются смешанные многопараметрические краевые задачи теории аналитических функций. На базе предлагаемых моделей разработаны алгоритмы расчета размеров зоны насыщения и фильтрационного расхода в тех случаях, когда при движении воды из каналов и оросителей приходится одновременно учитывать капиллярность грунта, испарение со свободной поверхности, уровень воды в каналах, а также подпор со стороны вод нижележащего сильно проницаемого горизонта или непроницаемого основания. Результаты расчетов при одинаковых фильтрационных параметрах сопоставляются в зависимости как от формы русла источника питания (каналы или оросители), так и от вида основания почвенного слоя (хорошо проницаемый водоносный горизонт или водоупор).
Автор:  Э. Н. Береславский
Ключевые слова:  фильтрация, канал, ороситель, грунтовые воды, подземные воды, капиллярность грунта, испарение, напор, комплексная скорость, конформные отображения, метод Полубариновой-Кочиной
Стр:  693

АНАЛИТИЧЕСКОЕ И ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЯ РАДИАЛЬНОЙ ПРОТИВОТОЧНОЙ КАПИЛЛЯРНОЙ ПРОПИТКИ
Рассмотрена спонтанная противоточная капиллярная пропитка смачивающей фазы (воды) в цилиндрический образец пористой среды. Исследованы два периода такой пропитки. Для начального периода предложена модель радиальной пропитки и получено ее аналитическое решение, построенное на базе автомодельного решения для одномерной пропитки. Для начального и заключительного периодов рассматриваемой пропитки получены зависимости ее объема от времени. На сеточной модели выполнен расчет показателей пропитки для образца песчаника. По полученным данным построены профили насыщенности и давлений в фазах для различных времен пропитки. Численные расчеты подтвердили верность аналитического решения и предложенных временных зависимостей.
Автор:  Е. М. Лобанов
Ключевые слова:  гидродинамическое моделирование, двухфазная фильтрация, капиллярные явления, пропитка, автомодельные решения нелинейных уравнений, оценка параметров
Стр:  704

МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОМ ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ СПИНОВЫХ СВОЙСТВ 13C, БЛИЖАЙШИХ К ОДИНОЧНОМУ [NV]– -ЦЕНТРУ В НАНОАЛМАЗЕ
Проведено квантово-химическое моделирование спиновых свойств пассивированных атомами водорода нанокристаллов алмаза с [NV] ^–-центрами. Установлено, какие конкретно атомы из ближайшего и дальнего окружения [NV] ^– -центра вносят вклад в формирование спиновой плотности, обусловливающей сверхтонкое расщепление.
Автор:  В. А. Пушкарчук, С. Я. Килин, А. П. Низовцев, В. Е. Борисенко, А. Б. Филонов, А. Л. Пушкарчук, С. А. Кутень
Ключевые слова:  : квантово-химическое моделирование, спиновые свойства, наноалмаз, атом азота, вакансия
Стр:  715

ФУЛЛЕРЕНЫ В МАТРИЦАХ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ
Разработаны способы получения фуллеренсодержащих материалов на основе металлов и полупроводников, полимеров, керамики. Показано, что фуллерены при их введении в матрицы различных веществ вызывают существенные изменения их структуры и свойств. В ряде случаев фуллерены выступают не только как компоненты композиционных материалов, но и как реагенты химических реакций в получении новых веществ
Автор:  П. А. Витязь, Э. М. Шпилевский
Ключевые слова:  фуллерен, фуллерид, ферроцен, углеродные наночастицы, композиционный материал
Стр:  718

ЛАЗЕРНЫЙ СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДНЫХ КОЛЛОИДОВ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ (Ag, Au, Pt)
Разработаны методы формирования и диагностики параметров водных коллоидов благородных металлов (Ag, Au, Pt). Предлагается использовать лазерный синтез для получения наноразмерных объектов указанных металлов в атмосфере и формировать коллоидные системы этих металлов путем внедрения их ультрадисперсных частиц в водные среды. Исследовать параметры этих систем рекомендуется с использованием совокупности прямых (растровая электронная микроскопия, возбуждение характеристического излучения электронным зондом) и косвенных (абсорбционная спектроскопия, моделирование фактора эффективности экстинкции на основе теории Ми) диагностических методов.
Автор:  В. К. Гончаров, К. В. Козадаев, Д. В. Щегрикович
Ключевые слова:  лазерный синтез наночастиц металлов, благородные металлы, металлический коллоид, растровая электронная микроскопия, абсорбционная спектроскопия, поверхностный плазменный резонанс, фактор эффективности экстинкции, теория Ми.
Стр:  725

ВЛИЯНИЕ ДИФФУЗИИ НА ОЧИСТКУ АТМОСФЕРЫ CVD-РЕАКТОРА
Численно решена задача о вытеснении газовой примеси из цилиндрического реактора ламинарным потоком. Получены инженерные формулы для расчета времени вытеснения. Результаты работы могут применяться при разработке технологии получения углеродных нанотрубок СVD-методом и в близких смежных задачах.
Автор:  Ю. А. Станкевич, С. П. Фисенко
Ключевые слова:  CVD-метод, радиальная диффузия, нанотрубка, FLUENT, характерное время диффузии, степень очистки
Стр:  731

ТЕРМОДЕСТРУКЦИЯ И ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЕ В ПОЛИМЕРНЫХ ФУЛЛЕРЕНСОДЕРЖАЩИХ НАНОКОМПОЗИТАХ
Изучено влияние кислорода, входящего в состав комплексов с фуллереном или в состав карбонильной кислородсодержащей группы полиметилметакрилата, и несвязанного О₂ на процессы термоиндуцированного дефектообразования в системе полиметилметакрилат–фуллерен и на фотолюминесцентные свойства композита.
Автор:  А. Л. Пушкарчук, А. О. Поздняков, А. А. Кончиц, И. Б. Янчук
Ключевые слова:  полиметилметакрилат, фуллерен, термодеструкция, дефектообразование, фотолюминесцентные свойства
Стр:  735

ЗАДАЧА О ТЕМПЕРАТУРНОМ ПОЛЕ В АНИЗОТРОПНОМ СЛОЕ С ИСТОЧНИКАМИ ПРИ НАЛИЧИИ КОНВЕКЦИИ
Рассмотрена задача о температурном поле, создаваемом источниками, сосредоточенными в анизотропном слое, окруженном теплопроводящей средой, при стационарном движении жидкости в этом слое в радиальном направлении. Для решения этой задачи использован "в среднем точный" асимптотический метод. Получены аналитические решения для нулевого приближения и первого коэффициента разложения. Определено, что задача для остаточного члена имеет тривиальное решение
Автор:  А. И. Филиппов, О. В. Ахметова, И. Ф. Кабиров
Ключевые слова:  теплопроводящая среда, стационарный режим, фильтрация, температура, "в среднем точный" асимптотический метод
Стр:  738

РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМИ ПОЛЯМИ В СЛОЕ ДИСПЕРСНОГО ПРОДУКТА
Предложена математическая модель передачи информации от очага самосогревания в дисперсной системе с распределенными параметрами, позволяющая проводить систематические расчеты параметров процесса распространения теплоты в силосе. Решена обратная задача теплопроводности, позволяющая по информационным сигналам о текущей температуре зернового слоя осуществлять оперативное предупреждение локальных очагов самосогревания при хранении зерна
Автор:  А. А. Шевцов, И. О. Павлов, Е. В. Воронова, Д. А. Бритиков
Ключевые слова:  зерно, хранение, самосогревание, источник тепла, температурное поле, математическая модель, силос
Стр:  753

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНВЕКТИВНО-РАДИАЦИОННОГО ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ВЕНТИЛИРУЕМОЙ ПОЛОСТИ С УЧЕТОМ ВНУТРЕННЕГО МАССООБМЕНА
Проведено математическое моделирование нестационарных режимов тепломассопереноса в прямоугольной вентилируемой полости с теплопроводными стенками конечной толщины при наличии тепловыделяющего элемента постоянной температуры с учетом радиационного теплообмена в приближении Росселанда. В качестве механизмов переноса энергии в газовой полости рассмотрены смешанная конвекция и тепловое излучение, а в элементах ограждающей твердой оболочки — теплопроводность. Математическая модель, сформулированная в безразмерных переменных "функция тока–вектор завихренности–температура–концентрация", реализована численно методом конечных разностей. Получены распределения линий тока, поля температуры и концентрации, отражающие влияние числа Рэлея Ra = 10⁴ , 10⁵ , 10₆ , фактора нестационарности 0 < τ ≤ 1000 и оптической толщины среды τ_λ = 50, 100, 200 на режимы течения газа и тепломассоперенос.
Автор:  М. А. Шеремет, Н. И. Шишкин
Ключевые слова:  численный анализ, смешанная конвекция, тепломассоперенос, твердые стенки, излучение
Стр:  761

ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ ОГРАНИЧИТЕЛЬНОГО ДИОДА
Рассмотрены тепловые модели ограничителя напряжения в режиме включения и подачи импульсного напряжения, позволяющие определить температуру обедненной области p–n-перехода в любой момент действующего на ограничительный диод внешнего импульса, а также максимальную температуру в кристалле
Автор:  А. З. Рахматов, О. А. Абдулхаев, А. В. Каримов, Д. М. Ёдгорова
Ключевые слова:  ограничительный диод, температура обедненной области p–n-перехода, диффузия, тепловой поток, температурный потенциал, импульс
Стр:  768

МОБИЛЬНАЯ ПЛАЗМЕННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ОТХОДОВ
Разработана и создана опытная мобильная плазменная установка для переработки токсичных отходов различного происхождения. Протестированы технологии переработки и уничтожения модельных смесей реакционных масс и осадков сточных вод.
Автор:  А. Л. Моссэ, А. В. Ложечник, Г. Э. Савченко, В. В. Савчин
Ключевые слова:  мобильная установка, токсичные отходы, тестирование технологий.
Стр:  776

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОПЕРЕНОСА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ИМПУЛЬСНОЙ МОЩНОСТИ
Проведена экспериментальная оценка температуры выпрямляющего перехода металл–p-область и p–n+ - перехода и разности температур между p–n-переходом и корпусом диода. Исследована также зависимость разности температур между корпусом диода и термостатом от мощности теплового импульса. Показано, что теплообмен теплопроводностью в p⁺ –p–m-структуре осуществляется посредством слоя m + Ag, в эпитаксиальной p⁺ –p–n⁺ -структуре через слой n+ Si + Ag и в диффузионной p_⁺ –p–n⁺ -структуре через n_дифSi + n⁺ Si + Ag-слои, что необходимо принять во внимание при расчете тепловых сопротивлений диодов.
Автор:  О. А. Абдулхаев, Д. М. Ёдгорова, А. В. Каримов, А. А. Каримов, Г. О. Асанова
Ключевые слова:  : р–i–n-диод, СВЧ-диод, импульс, температура перехода, температура корпуса, эпитаксия, диффузия.
Стр:  781

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКРУЧЕННЫХ ГАЗОДИСПЕРСНЫХ ТЕЧЕНИЙ В ВИХРЕВЫХ КАМЕРАХ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ НАЛИЧИИ И ОТСУТСТВИИ ГОРЕНИЯ
Проведено исследование закрученных газодисперсных течений в цилиндрической камере сгорания с боковым завихрителем, конической камере сгорания с непроточным слоем дисперсного материала и цилиндрической камере сгорания с нижним торцевым вводом газа через щелевой завихритель.
Автор:  Э. П. Волчков, Н. А. Дворников, В. В. Лукашов, В. А. Бородуля, Ю. С. Теплицкий, Е. А. Пицуха
Ключевые слова:  вихревая камера, закрученный поток, псевдоожиженный слой, горение.
Стр:  786

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ