ТОМ 82,
АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ НА ОСНОВЕ ВВЕДЕНИЯ ФРОНТА ТЕМПЕРАТУРНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ
С использованием интегрального метода теплового баланса на основе введения фронта температурного возмущения и дополнительных граничных условий рассматривается метод нахождения аналитических решений краевых задач нестационарной теплопроводности, позволяющий для ряда задач получать решения с заданной степенью точности во всем диапазоне изменения числа Фурье. Решения имеют простой вид степенных алгебраических полиномов, что позволяет выполнять исследование теплообмена в полях изотермических линий, а также проводить анализ распределения скоростей движения изотерм по пространственной координате во времени.
Автор:
В. А. Кудинов, Е. В. Стефанюк
Стр:
540
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПОЛЯ, РАЗВИВАЮЩИЕСЯ ПРИ РЕЗАНИИ САПФИРА И АЛМАЗА
Приведены результаты исследования температурных полей, возникающих при резании кристаллических материалов. Распределение температуры в зоне резания и прилегающих областях определяли с помощью инфракрасного термографа. Показано, что при распиливании сапфира максимальная температура регистрируется на некотором расстоянии перед зоной реза. С течением времени температура сапфира монотонно возрастает или проходит через максимум в зависимости от приложенной нагрузки. Кинетическая зависимость температуры алмаза также проходит через максимум. Установлено, что при жестких режимах резания температура кристалла значительно повышается, что может приводить к отделению крупных частиц алмаза предположительно вследствие роста усталостных трещин, вызванного интенсивным нагревом материала.
Автор:
П. Н. Богданович, Д. В. Ткачук, Д. А. Близнец
Стр:
569
ДВУХСЛОЙНЫЙ НЕОТРАЖАЮЩИЙ ПОГЛОТИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Найдены условия безотражательного гашения электромагнитного излучения в слое поглощающего диэлектрика, нанесенного на непоглощающую четвертьволновую подложку. Исследуются их зависимости от толщины слоя и диэлектрических свойств веществ покрытия и подложки.
Автор:
Р. М. Касимов, С. Р. Касимова
Стр:
606
ЗАКОН ЛОТКИ И АВТОРСКИЙ АКТИВ ИФЖ
Приведены результаты статистической обработки активности авторов ИФЖ. Установлено, что за 1996-2008 гг. среднее число публикаций на автора равно примерно двум, а закон Лотки хорошо описывает неравномерность в активности авторов ИФЖ.
Автор:
Н. В. Павлюкевич, О. Г. Пенязьков, С. П. Фисенко
Стр:
610
МОДЕЛИРОВАНИЕ БЫСТРОГО ПИРОЛИЗА ОДИНОЧНОЙ ЧАСТИЦЫ БИОМАССЫ В ИНЕРТНОМ КИПЯЩЕМ СЛОЕ
Разработана модель быстрого пиролиза частицы биомассы (древесины), включающая в себя прогрев частицы в кипящем слое в условиях регулярного режима, кинетику пиролиза трех основных компонентов биомассы (целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина), кинетику деструкции промежуточных продуктов пиролиза, а также подмодель движения частицы в свободном пространстве реактора. Проведена численная оптимизация быстрого пиролиза древесной биомассы, показавшая, что основным управляющим параметром процесса, определяющим выход жидкого биотоплива, является температура кипящего слоя.
Автор:
О. С. Рабинович, В. В. Корбан, Г. И. Пальченок, О. П. Хорольская
Ключевые слова:
быстрый пиролиз, биомасса, биотопливо, кинетика пиролиза, оптимизация, кипящий слой.
Стр:
621
ОБ ЭНЕРГЕТИКЕ ЦИРКУЛИРУЮЩЕГО КИПЯЩЕГО СЛОЯ
Проведен анализ энергетических затрат при фильтрации газа в циркулирующем кипящем слое. Получено выражение мощности, необходимой для поддержания внутренней циркуляции частиц. На основе этого установлена теоретическая зависимость для определения предельной несущей способности потока и нижней границы существования циркулирующего кипящего слоя (минимальной транспортной скорости). Получены простые инженерные формулы для расчета сопротивления слоя и максимальной транспортной скорости.
Автор:
Ю. С. Теплицкий, В. И. Ковенский
Ключевые слова:
циркулирующий кипящий слой, несущая способность потока, минимальная и максимальная транспортная скорость газа, сопротивление слоя.
Стр:
632
ДИНАМИКА ПАРАМЕТРОВ ЭРОЗИОННОГО ФАКЕЛА, ОБРАЗОВАННОГО ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СУБМИКРОСЕКУНДНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЦИНКОВУЮ МИШЕНЬ
С помощью методики лазерного зондирования определена временная зависимость коэффициента прозрачности эрозионного лазерного факела цинка при воздействии на металлическую мишень интенсивных субмикросекундных импульсов. На основании результатов лазерного зондирования сделан вывод о механизме формирования жидкокапельной фазы материала мишени при данных условиях воздействия.
Автор:
В. К. Гончаров, К. В. Козадаев, М. В. Пузырев, В. М. Стецик
Ключевые слова:
эрозионный лазерный факел, жидкокапельная фаза, субмикросекундный импульс излучения, конденсация.
Стр:
638
ВЛИЯНИЕ РЕШЕТОЧНОЙ РЕЛАКСАЦИИ НА КИНЕТИКУ СПИНОДАЛЬНОГО РАСПАДА ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ
В рамках приближения среднего поля показано, что решеточная релаксация может стабилизировать твердый раствор относительно малых флуктуаций состава, в результате чего кинетика спинодального распада сплава существенно изменяется. Построена метастабильная диаграмма состояния и исследована кинетика превращений с учетом решеточной релаксации. Обнаружено, что распад развивается в зависимости от температуры по механизму роста колоний эвтектоидного типа либо двойниковых пластин из областей с нарушенной гомогенностью.
Автор:
И. К. Разумов
Ключевые слова:
диффузия, спинодальный распад, метастабильные фазы, эвтектоидные колонии.
Стр:
643
НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ РОСТЕ УГЛЕРОДНЫХ КЛАСТЕРОВ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ
Проведено численное исследование неизотермических эффектов при росте углеродных кластеров в газовой фазе в диапазоне температур 2000-3000 К. Эти эффекты связаны с выделением скрытой теплоты фазового перехода при конденсации в объеме неравновесного углеродного пара, а также c конвективным и радиационным охлаждением кластеров. Показано, что в таких условиях канал радиационного охлаждения кластеров является доминирующим. Математическое моделирование проводилось для случаев оптически толстого и оптически тонкого слоев газа, окруженных холодными стенками. Выявлено влияние пористости кластеров, пересыщения пара углерода и температуры парогазовой смеси на динамику роста и температуру растущих углеродных кластеров. Установлено, что температура растущих кластеров углерода может быть как выше, так и ниже температуры смеси газов, а величина отклонения может превышать 500 К. Проведено сравнение с экспериментальными данными, полученными на ударных трубах.
Автор:
Е. А. Баранышин, О. Г. Пенязьков, С. П. Фисенко
Ключевые слова:
радиационное охлаждение, свободномолекулярный режим роста, пористость кластера.
Стр:
649
КРИТИЧЕСКИЙ РАЗМЕР АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ ПРИ ФИЗИЧЕСКОМ И ХИМИЧЕСКОМ ОСАЖДЕНИИ
Теоретически исследуются вопросы, связанные с критическим размером аэрозольных частиц при зависимости коэффициента конденсации пара от размера частицы, влияния электромагнитных полей, а также присутствия в системе адсорбирующихся посторонних газов. Обсуждается проблема критического размера частиц при химическом осаждении.
Автор:
В. В. Левданский, И. Смолик, П. Моравец
Ключевые слова:
критический размер, аэрозольные частицы, осаждение.
Стр:
656
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕРВАЛОВ ТЕХНОГЕННЫХ СКОПЛЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В СЛОИСТОЙ ТОЛЩЕ ПОРОД
В толще пород, представленной слоями с различными теплофизическими свойствами, моделируется формирование за счет утечек из ствола скважины техногенного скопления углеводородов и восстановление после остановки скважины нарушенного теплового поля. Рассматриваются особенности динамики температуры разреза, связанные с различием теплофизических свойств и наличием интервала поглощения, предлагается методика выделения мест поглощения флюидов.
Автор:
Г. Г. Куштанова
Ключевые слова:
техногенная залежь, фильтрация, восстановление температуры, численное моделирование.
Стр:
663
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СУШКИ ДЕФОРМИРУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЧИСЛЕННАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА
Дается дальнейшее развитие численных методов расчета нелинейных взаимосвязанных процессов тепло- и массопереноса с учетом напряженно-деформированного состояния коллоидных капиллярно-пористых материалов.
Автор:
В. А. Сычевский
Ключевые слова:
коллоидные капиллярно-пористые материалы, нелинейные взаимосвязанные уравнения тепло- и массопереноса, большие деформации, напряженно-деформированное состояние, метод конечных элементов.
Стр:
674
НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ ТЕПЛОПЕРЕНОС В НЕОДНОРОДНОМ УГЛОВОМ ФРАГМЕНТЕ ДЕРЕВЯННОЙ БРУСЧАТОЙ СТЕНЫ
Исследовано тепловое состояние наружного угла неоднородной деревянной брусчатой стены здания. Установлен характер распределения температуры и тепловых потоков в неоднородном угловом фрагменте и оценено влияние анизотропии на распределение температуры на его внутренней и наружной поверхностях. Определены дополнительные потери теплоты через внутреннюю тепловоспринимающую поверхность углового фрагмента по отношению к тепловым потерям через гладь стены.
Автор:
А. Я. Кузин, А. Н. Хуторной, Д. Н. Цветков, И. А. Лесняк
Ключевые слова:
пространственный теплоперенос, неоднородный наружный угол, деревянная брусчатая стена, анизотропия, математическое моделирование.
Стр:
688
РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ ДЛЯ ОДНОРОДНЫХ И СОСТАВНЫХ ТЕЛ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ
Предложен новый метод расчета средней (интегральной) температуры однородных и составных тел произвольной формы в режиме охлаждения (нагревания) - зональный интегральный метод. Основные его достоинства - простота, универсальность и удовлетворительная точность в практических приложениях - продемонстрированы на известных аналитических решениях.
Автор:
А. И. Бородин
Ключевые слова:
тепловые режимы, метод расчета средней (интегральной) температуры, тело произвольной формы.
Стр:
693
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДВУМЕРНОЙ КОНВЕКЦИИ НА ЗАТВЕРДЕВАНИЕ СЛИТКОВ С ОБРАТНОЙ КОНУСНОСТЬЮ
Теоретически изучено влияние двумерной конвекции на скорость затвердевания плоского слитка в клинообразной изложнице. Объяснено возникновение трех кристаллических зон в затвердевшем слитке.
Автор:
В. В. Дремов
Ключевые слова:
фронт затвердевания, конвекция, плоская изложница, жидкая и твердая фазы, тепло перегрева, вариационный метод, стационарный случай, нестационарное решение, кривые затвердевания, зоны структуры.
Стр:
711
ПОДБОР КОЭФФИЦИЕНТА КОНВЕКТИВНОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ИЗ СРАВНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И РЕЗУЛЬТАТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Предложена простая методика определения коэффициента конвективной теплопередачи от слитка вакуумного дугового переплава в атмосферу гелия при охлаждении после выключения тока печи. Для этого экспериментально замерена температура торца расходуемого электрода после разгерметизации печи. Коэффициент теплопередачи определен с помощью математической модели рассматриваемого процесса методом подбора.
Автор:
И. Ю. Пузаков, Е. Н. Кондрашов, А. Ю. Максимов
Ключевые слова:
вакуумный дуговой переплав, охлаждение, гелий, теплопередача, моделирование.
Стр:
718
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА В СТРУКТУРЕ ПИРОЭЛЕКТРИК-ЖИДКИЙ КРИСТАЛЛ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Численными методами изучено распределение температуры и электрического потенциала в структуре пироэлектрик-жидкий кристалл при воздействии лазерного излучения. Рассмотрено влияние характеристик слоев и частоты модуляции теплового потока на величину пиросигнала и его тепловое "размытие".
Автор:
В. Н. Шут, А. В. Гаврилов, В. Л. Трубловский
Ключевые слова:
ИК-детектор, пироэлектрический коэффициент, жидкие кристаллы.
Стр:
721
АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПЛАСТИНЫ В ПОТОКЕ ИОНИЗИРОВАННОГО ГАЗА, ИНДУЦИРОВАННОГО ПРИПОВЕРХНОСТНЫМ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ БАРЬЕРНЫМ РАЗРЯДОМ
Проведено экспериментальное исследование зависимости полного аэродинамического сопротивления плоской пластины от скорости набегающего потока и электрических параметров разряда при наличии на поверхности высокочастотного барьерного разряда. Показано, что использование приповерхностного барьерного разряда позволяет достичь снижения коэффициента профильного сопротивления пластины на 3-7%.
Автор:
П. П. Храмцов, О. Г. Пенязьков, М. Ю. Черник, В. М. Грищенко, И. Н. Шатан, И. А. Ших
Ключевые слова:
аэродинамическое сопрoтивление, барьерный разряд, плазма.
Стр:
726
О МАКСИМУМЕ СКОРОСТИ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОМ ПАДЕНИИ ОДНОРОДНОГО ШАРА С ПОКАЗАТЕЛЬНЫМ ЗАКОНОМ ИЗМЕНЕНИЯ РАДИУСА
Исследованы экстремальные свойства вертикального падения сферического тела, радиус которого уменьшается во времени по показательному закону. Найдены условия, при выполнении которых скорость падения имеет максимум.
Автор:
В. П. Ольшанский, С. В. Ольшанский
Ключевые слова:
максимум скорости, вертикальное падение шара, показательный закон убывания радиуса, скорость витания, функции Бесселя, функции Ламберта, асимптотика скорости.
Стр:
732
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ПРОНИКАЮЩИМИ ЖИДКОСТЯМИ
Исследуется влияние различных факторов на чувствительность и производительность методов неразрушающего контроля проникающими жидкостями: характеристик технологических стадий контроля, шероховатости контролируемой поверхности, тепловых воздействий. Разработаны средства количественной оценки чувствительности наборов дефектоскопических материалов и индикаторных жидкостей, технологический режим контроля с применением обдува теплым воздухом поверхности контроля, при котором значительно повышаются чувствительность и производительность дефектоскопии методами проникающих жидкостей.
Автор:
Н. П. Мигун, Н. В. Деленковский
Ключевые слова:
капиллярный контроль, тепловое воздействие, шероховатость, электрохимическая обработка.
Стр:
737
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ЭЛЕКТРОРЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОТКЛИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СУСПЕНЗИЙ НА ОСНОВЕ ВОДОСОДЕРЖАЩЕГО НАПОЛНИТЕЛЯ
Исследуется влияние температуры на реологические свойства электрореологических жидкостей (ЭРЖ), содержащих гидратированный оксид алюминия в форме псевдобемита. Экспериментально показано, что такие ЭРЖ обладают термической устойчивостью, сохраняя высокие показатели электрореологической активности (ЭР-активности) вплоть до 120оС. Применение псевдобемита в качестве наполнителя ЭРЖ позволит обеспечить эффективную работу электроуправляемых гидравлических устройств с расширенным температурным диапазоном использования.
Автор:
Л. С. Ещенко, Е. В. Коробко, Н. А. Бедик
Ключевые слова:
электрореологическая жидкость, температура, реологические свойства, гидратированный оксид алюминия.
Стр:
745
ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ В ЭЛАСТИЧНОМ ТРУБОПРОВОДЕ
На основе исследований Н. Е Жуковского о течении жидкости в трубе, стенки которой могут расширяться, с использованием векторной формы записи закона Ньютона для вязкой жидкости найдены основные уравнения гидродинамики в таком трубопроводе. Определен аналог формулы Пуазейля для расхода жидкости в эластичном трубопроводе. Проведен сравнительный анализ вязкого течения в эластичном и жестком трубопроводах. Показано, что связь максимальной скорости жидкости в сечении трубопровода и средней по сечению скорости одинакова для эластичного и жесткого трубопроводов.
Автор:
А. Н. Волобуев, А. П. Толстоногов
Ключевые слова:
эластичный трубопровод, уравнение импульса Жуковского, вязкая жидкость, закон трения в потоке, расход жидкости.
Стр:
751
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ И РАЗМЕРА ЧАСТИЦ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУРБУЛЕНТНОСТИ, ТРЕНИЯ И ТЕПЛООБМЕНА
Проводится численное моделирование турбулентных течений газовзвеси в окрестности критической точки и в канале с проницаемыми стенками. Обсуждается влияние концентрации и размера частиц дисперсной фазы на распределения средних и пульсационных характеристик потока, а также на коэффициенты трения и теплоотдачи.
Автор:
К. Н. Волков, В. Н. Емельянов
Ключевые слова:
турбулентность, частица, течение, трение, теплообмен, численное моделирование, критическая точка, канал со вдувом.
Стр:
758
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АЭРОДИНАМИКИ, ТЕПЛООБМЕНА И ГОРЕНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНОГО АНСАМБЛЯ КОКСОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ В ВОСХОДЯЩЕМ ОСЕСИММЕТРИЧНОМ ДВУХФАЗНОМ ПОТОКЕ
Построена двумерная стационарная модель движения, тепломассообмена и химического реагирования полидисперсных частиц кокса и золы в восходящем потоке газовзвеси с учетом турбулентных и псевдотурбулентных механизмов переноса в дисперсной фазе. Замыкание системы уравнений, описывающей движение и теплоперенос в твердой фазе, осуществляется на уровне уравнений для вторых моментов пульсаций скорости и температуры, а замыкание уравнения переноса импульса несущей среды - при помощи уравнения для турбулентной энергии газа, учитывающего влияние частиц и гетерогенных реакций.
Автор:
Б. Б. Рохман
Ключевые слова:
горение, частица, газ, полидисперсность, турбулентность, псевдотурбулентность, температура, пульсации, гетерогенная реакция, концентрация, скорость, моменты, аэродинамика.
Стр:
767
THERMODYNAMIC PROPERTIES OF LIQUID METALS USING PERCUS-YEVICK (PY) HARD SPHERE REFERENCE SYSTEM
The Gibbs-Bogoliubov inequality is used to evaluate the Helmholtz free energy of some liquid metals. The structural contribution to this energy is investigated by adopting the Percus<196>Yevick (PY) hard sphere fluid. A well-known single parametric empty core local pseudopotential of Ashcroft is applied to describe the electron<196>ion interaction along with five different local field correction functions, viz, Hartree, Taylor, Ichimaru-Utsumi, Farid et al., and Sarkar et al. The difference from 2.18 to 28.00% in the influence on the Helmholtz free energy is concluded to be due to these local field correction functions with respect to the static Hartree dielectric function. A qualitative agreement with experimental or theoretical results is achieved.
Автор:
Aditya M. Vora
Ключевые слова:
Thermodynamic properties; pseudopotential theory; PY hard sphere model; liquid metals.
Стр:
780
ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ С ПОМОЩЬЮ ЦИФРОВОГО ЛАЗЕРНОГО СПЕКЛ-ФОТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Показано, что метод цифровой динамической спекл-фотографии является эффективным способом количественной и качественной диагностики в ортопедической стоматологии для оптимизации конструкций металлокерамических зубных протезов посредством оценки их напряженно-деформационного состояния. Определение напряженно-деформационного состояния металлокерамических зубных протезов на этапах их изготовления методом цифровой лазерной спекл-фотографии позволяет наиболее достоверно исследовать качество изготавливаемых конструкций, что снижает число осложнений и повышает эффективность лечения в ортопедической стоматологии.
Автор:
Н. Б. Базылев, С. П. Рубникович
Ключевые слова:
напряженно-деформационное состояние, диагностика, спекл-фотография, металлокерамический протез.
Стр:
789
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛУПРОЗРАЧНЫХ СЛОИСТЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ВОЛНОВОДОВ С УЧЕТОМ УСРЕДНЕННЫХ ДВУХСТОРОННИХ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ
Исследована краевая задача, описывающая проникновение электромагнитных волн из многослойного тонкостенного цилиндрического волновода в окружающее пространство с использованием усредненных граничных условий. При этом многослойная стенка волновода рассматривалась как идеально тонкая цилиндрическая поверхность со специальными двухсторонними граничными условиями, учитывающими сложную материальную структуру слоистой стенки волновода. Дисперсионное уравнение для определения постоянных распространения парциальных волн волновода решено методом численной минимизации функции двух переменных. Приведены результаты расчета коэффициентов ослабления электромагнитного поля в результате проникновения поля во внешнее пространство по сравнению с величиной поля соответствующей моды внутри волновода.
Автор:
В. Т. Ерофеенко, А. И. Глушцов
Ключевые слова:
слоистый волновод, уравнения Максвелла, спектральная задача, электромагнитные моды, коэффициент ослабления.
Стр:
794
САМОУСТАНАВЛИВАЮЩИЕСЯ СТЕНДЫ НА ГИДРООПОРАХ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ И СИСТЕМ АВИАЦИОННОЙ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
Представлено описание и обоснование конструкций самоустанавливающихся (самобалансирующихся) стендов для испытаний изделий и их систем авиационной и ракетно-космической техники. Стенды позволяют проводить испытания изделий на прочность и функциональность под воздействием центробежных нагрузок и вибрации раздельно и совместно.
Автор:
С. М. Аринкин, Л. Н. Панасенко, Е. В. Папок
Ключевые слова:
самоустанавливающееся опорное устройство, гидростатическая опора, допустимая шероховатость, уводящие моменты и силы, гидромонитор, имитация реактивной тяги, перегрузка.
Стр:
803
ТРОДИНАМИКА СЛОИСТЫХ СРЕД С ГРАНИЧНЫМИ УСЛОВИЯМИ, СООТВЕТСТВУЮЩИМИ НЕПРЕРЫВНОСТИ ПОЛНОГО ТОКА
Построена согласованная физико-математическая модель распространения электромагнитных волн в слоистых средах без явного выделения наведенного поверхностного заряда, базирующаяся на уравнениях Максвелла, непрерывности полного тока и теореме Дирихле. Разработан, обоснован численный метод сквозного счета для решения системы уравнений в слоистых средах. Приведены примеры численного моделирования: распространения электромагнитной волны в ячеистой двумерной структуре, модулированного сигнала в одномерной слоистой среде с использованием условий сопряжения потоков заряда на границах раздела смежных сред.
Автор:
Н. Н. Гринчик, А. П. Достанко, И. А. Гишкелюк, Ю. Н. Гринчик
Ключевые слова:
электромагнитные волны, слоистые среды, уравнения Максвелла, физико-математическая модель.
Стр:
810
АНАЛИЗ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННОГО АППАРАТА С КРЫЛЬЧАТКОЙ
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование характеристик роторно-пульсационного аппарата, оснащенного крыльчаткой и регулирующим расход вентилем. Определены зависимости параметров работы аппарата от частоты вращения ротора при четырех фиксированных положениях вентиля. Показано, что экспериментальные зависимости давления в линии нагнетания и полезной мощности от числа оборотов двигателя полностью согласуются с теоретическим описанием в рамках развитой ранее полуэмпирической модели роторно-пульсационного аппарата.
Автор:
А. В. Федоров, Т. А. Хмель, М. С. Василишин, А. Г. Карпов, А. А. Кухленко
Ключевые слова:
роторно-пульсационный аппарат, напорно-расходные характеристики, эксперимент, расчет.
Стр:
823
ВЛИЯНИЕ ВИБРАЦИЙ СОПЛА НА АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУИ
Излагаются результаты исследований аэродинамических характеристик турбулентных струй, истекающих из сопел, подверженных воздействию различного рода низкочастотных вибраций <197> поперечных, продольных и крутильных (при осесимметричных колебаниях сопла вокруг продольной оси). Получены данные о закономерностях изменения средней и пульсационной скорости вдоль оси струи, а также о спектрах пульсаций скорости в зоне смешения струи. Установлено, что при низкочастотных вибрациях сопла достигается заметная интенсификация смешения струи. При этом имеют место такие же эффекты, как и при акустическом возбуждении струи. Эксперименты выполнены при числах Рейнольдса Re = 2x104 -8x104.
Автор:
Е. В. Власов, А. С. Гиневский, Е. А. Гостев, Р. К. Каравосов, Т. М. Макаренко, И. В. Панкратов
Ключевые слова:
аэродинамические характеристики, турбулентные струи, низкочастотные вибрации сопла, интенсификация смещения, спектр пульсаций скорости.
Стр:
830
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОБОЛОЧЕК ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ФОРМИРОВАНИЕ НА ИХ ПОВЕРХНОСТЯХ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ ПРИ ОБТЕКАНИИ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТЬЮ
Исследуется влияние физико-механических свойств крупногабаритных оболочек на их колебание в потоке жидкости. Определены диапазоны значений модулей упругости, сдвига и коэффициентов Пуассона анизотропного материала оболочки, при которых на ее поверхности формируется бегущая волна.
Автор:
С. М. Аульченко, В. О. Каледин, Е. А. Седова
Ключевые слова:
задача гидроупругости, оболочка из анизотропного композитного материала, бегущая волна.
Стр:
834
ТОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ НАВЬЕ-СТОКСА В ВИДЕ ПОЛИНОМОВ
Дана классификация точных полиномиальных решений уравнения Навье-Стокса, описывающих течение ньютоновой несжимаемой жидкости. Выделены четыре класса таких решений: параметрические, временные, координатные и полиномы по обратным степеням числа Рейнольдса. Обсуждается методика нахождения точных биномиальных решений. Приведен пример безотрывного обтекания окружности.
Автор:
С. К. Бетяев
Ключевые слова:
ньютонова жидкость, уравнение Навье-Стокса, уравнение Эйлера, число Рейнольдса, дифференциальные связи.
Стр:
838
ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ НА ВИХРЕВОЙ ТЕПЛООБМЕН ПРИ ЛАМИНАРНОМ И ТУРБУЛЕНТНОМ ОБТЕКАНИИ НАГРЕТОЙ ПЛАСТИНКИ С НЕГЛУБОКОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ЛУНКОЙ
На основе решения факторизованным конечно-объемным методом дифференциальных уравнений сохранения массы и энергии, уравнений Навье-Стокса и Рейнольдса, замкнутых в последнем случае с помощью модели переноса сдвиговых напряжений, анализируется влияние числа Рейнольдса на картины отрывного обтекания и теплогидравлические характеристики плоской пластины с неглубокой сферической лункой при ламинарном и турбулентном режимах.
Автор:
С. А. Исаев, С. З. Сапожников, В. Ю. Митяков, А. В. Митяков, С. А. Можайский, А. Е. Усачов
Ключевые слова:
вихревой теплообмен, численное моделирование, сферическая лунка, плоская пластинка, RANS, MSST, многоблочные вычислительные технологии, пакет VP2/3.
Стр:
847
О РЕЗОНАНСНОМ ХАРАКТЕРЕ ПРОТЕКАНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗАКРЫТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ТРУБАХ
Приведены результаты исследования нелинейных резонансных колебаний давления, возбуждаемых с помощью гидродинамического генератора проточного типа в закрытых цилиндрических трубах, расположенных перпендикулярно волноводу и заполненных жидкостью. Показано, что амплитуда колебаний в них может на порядок превышать амплитуды возбуждающих колебаний в волноводе.
Автор:
Д. А. Жебынев, О. В. Шмырков
Ключевые слова:
волновая технология, нелинейные колебания и волны, резонансные колебания в трубах с жидкостью, гидродинамический генератор.
Стр:
858
ЗАКРУЧЕННЫЕ КОНВЕКТИВНЫЕ СТРУИ: АСИМПТОТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Представлены результаты решения задачи о закрученной конвективной струе над точечным источником тепла на основе уравнений ламинарного пограничного слоя в приближении Буссинеска. Исследованы случаи постоянства циркуляции азимутальной составляющей скорости на бесконечности и момента количества движения жидкости относительно оси струи. В обоих вариантах проведен асимптотический анализ проблемы и сформулированы соответствующие краевые задачи для главных членов разложения искомых функций. Изучены особенности скоростных и температурных полей в зависимости от числа Прандтля. Получены аналитические решения и даны подробные таблицы численного анализа.
Автор:
О. Г. Мартыненко, В. Н. Коровкин
Ключевые слова:
стационарные закрученные струи, свободно-конвективный теплообмен, ламинарный режим, математическое моделирование.
Стр:
863
EFFECTS OF MASS TRANSFER ON FREE CONVECTION FLOW PAST A SEMI-INFINITE INCLINED PLATE WITH VARIABLE SURFACE TEMPERATURE
The unsteady free convection flow past a semi-infinite inclined plate with a variable surface temperature and mass flux is considered. The governing unsteady, two-dimensional, coupled, nonlinear integrodifferential equations are transformed into a set of non- dimensional equations which are solved numerically using an implicit finite-difference method. A representative set of the results obtained is displayed graphically to illustrate the influence of various physical parameters on the velocity, temperature, and concentration profiles. The local and average skin friction, Nusselt number, and Sherwood number are also presented.
Автор:
G. Palani and Kwang-Yong Kim
Ключевые слова:
Inclined plate, Nusselt number, skin friction, Sherwood number, finite difference.
Стр:
869
NON-DARCIAN CONVECTION FLOW IN A CIRCULAR DUCT PARTIALLY FILLED WITH POROUS MEDIUM
The flow and heat transfer in a circular duct bounded by a porous bed is considered. The entire flow region is divided into two zones. The clean fluid region is described by the Navier<196>Stokes equations, while the Brinkman-extended Darcy model is used in the flow through a porous bed. In either zone the momentum and temperature equations are coupled. In order to obtain a better insight into this complex problem, the Galerkin finite element analysis with quadratic polynomial approximations is applied. The behavior of the velocity and temperature is analyzed. The shear stress and the rate of heat transfer are also obtained for various governing parameters.
Автор:
D. V. Krishna
Ключевые слова:
Non-Darcy convection; heat transfer; circular duct; porous bed; Galerkin finite element analysis.
Стр:
879
СОПРЯЖЕННАЯ СМЕШАННАЯ КОНВЕКЦИЯ В УСЛОВИЯХ МАССОПЕРЕНОСА
Проведено математическое моделирование сопряженной смешанной конвекции в прямоугольной области при наличии источников тепло- и массовыделения. Получены распределения термогидродинамических и диффузионных параметров, характеризующие основные закономерности исследуемого процесса. Исследовано влияние фактора нестационарности, а также интенсивности источников тепловыделения и массовыделения на формирование и развитие как вихревых гидродинамических структур, так и температурных полей. Представлены распределения локальных характеристик (линии тока, изотермы) и интегральных (средние числа Нуссельта и Шервуда).
Автор:
Г. В. Кузнецов, М. А. Шеремет
Ключевые слова:
сопряженный теплоперенос, смешанная конвекция, массоперенос, численный анализ, локальные источники тепло- и массовыделения.
Стр:
886
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ ПРИ АДИАБАТИЧЕСКОМ СЖАТИИ
Изучены особенности самовоспламенения и горения топливовоздушных смесей, содержащих метан, водород и этилен, при адиабатическом сжатии.
Автор:
В. В. Лещевич, О. Г. Пенязьков
Ключевые слова:
установка быстрого сжатия, адиабатическое сжатие, самовоспламенение, горение, время индукции, метан, водород, этилен.
Стр:
896
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОРЕНИЯ ГАЗА В ЗАКРУЧЕННОЙ СТРУЕ И ФОРМИРОВАНИЯ ОГНЕННОГО СМЕРЧА
Проведено численное моделирование огненных смерчей, возникающих в результате вдува закрученного потока горючего газа в первоначально неподвижную среду. Результаты расчетов согласуются с экспериментальными значениями во всем исследованном диапазоне закруток.
Автор:
А. М. Гришин, О. В. Матвиенко, Ю. А. Руди
Ключевые слова:
смерч, конвективная колонка, закрученные потоки, турбулентность, теплообмен, горение, химическое реагирование, математическое моделирование.
Стр:
902
ДИНАМИКА ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ПРИ ГОРЕНИИ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ТОПЛИВ
C использованием формулы Вибе рассмотрена динамика тепловыделения при горении стехиометрических и бедных пропано-водородно-воздушных смесей с содержанием молекулярного водорода от 0 до 14% в цилиндрической камере. С помощью экспериментальных данных, полученных для исследуемой геометрии, установлены относительная характеристика тепловыделения, полное время горения и показатель характера горения для двух вариантов расположения инициатора воспламенения (боковой и центральный поджиг). Показано, что эти параметры учитывают основные особенности горения и имеют вполне определенный физический смысл, связанный с физико-химическими свойствами горючего и скоростью распространения пламени. Изучена скорость тепловыделения, ее зависимость от времени и положения фронта пламени.
Автор:
М. С. Ассад, В. Н. Миронов, О. Г. Пенязьков
Ключевые слова:
горение водорода, характеристика тепловыделения, показатель характера горения, скорость распространения пламени.
Стр:
909
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОСХОДЯЩЕГО ПОЛИДИСПЕРСНОГО ПОТОКА С УЧЕТОМ ГЕТЕРОГЕННОГО ГОРЕНИЯ, ВРАЩЕНИЯ ЧАСТИЦ, ТУРБУЛЕНТНЫХ И ПСЕВДОТУРБУЛЕНТНЫХ ЭФФЕКТОВ
Построена замкнутая система уравнений, описывающая движение и физико-химические процессы в восходящем полидисперсном потоке, с учетом вращения дисперсной фазы, сил аэродинамического сопротивления, тяжести и Магнуса, взаимодействия частиц между собой и со стенкой реактора. Замыкание уравнений движения и теплопереноса твердой фазы осуществляется на уровне уравнений для вторых моментов пульсаций линейной и угловой скоростей частиц и их температуры. Пульсационные характеристики несущей среды вычисляются при помощи уравнения для турбулентной энергии газа.
Автор:
Б. Б. Рохман
Ключевые слова:
горение, частица, газ, полидисперсность, турбулентность, псевдотурбулентность, температура, пульсации, гетерогенная реакция, концентрация, скорость, моменты, аэродинамика, вращение.
Стр:
919
ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ ЭКРАНИРОВАННОЙ СТЕНКИ С ТЕРМОАКТИВНОЙ ПРОКЛАДКОЙ ПРИ ОСЕСИММЕТРИЧНОМ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
В качестве базовой для разработки иерархии упрощенных аналогов предложена математическая модель процесса формирования температурного поля в системе плоская стенка<196>термоактивная прокладка-теплозащитное покрытие, внешняя поверхность которой находится под воздействием осесимметричного теплового потока с интенсивностью гауссовского типа. Для определения изучаемого температурного поля разработано конечное интегральное преобразование для трехслойной области со специфическими условиями сопряжения.
Автор:
А. В. Аттетков, И. К. Волков, Е. С. Тверская
Ключевые слова:
экранированная стенка, термоактивная прокладка, осесимметричное тепловое воздействие, температурное поле, интегральное преобразование.
Стр:
935
ЧИСЛЕННЫЙ АЛГОРИТМ БЕЗ НАСЫЩЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЗАДАЧ
Рассматривается дискретизация по времени, не имеющая насыщения, т. е. автоматически учитывающая гладкость решения исследуемой задачи. В качестве примера использовано уравнение теплопроводности, но метод применим к любой нестационарной задаче, такой, где дискретный оператор по пространственным переменным имеет полную систему собственных векторов и собственные значения действительны.
Автор:
С. Д. Алгазин
Ключевые слова:
численные алгоритмы без насыщения, нестационарные задачи, уравнение теплопроводности.
Стр:
950
ЗАТВЕРДЕВАНИЕ ПЛОСКОГО СЛИТКА В КЛИНООБРАЗНОЙ ИЗЛОЖНИЦЕ С ПРИБЫЛЬЮ
Вариационным методом с использованием понятия локального термодинамического потенциала решена нестационарная задача затвердевания металла в плоской клинообразной изложнице с прибылью и определены положения фронта затвердевания в любые моменты времени.
Автор:
В. В. Дремов
Ключевые слова:
прибыль, изложница, фронт затвердевания, функционал, вариация, стационарное уравнение, нестационарное, жидкая фаза, твердая фаза, моменты времени.
Стр:
961
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ТОКА ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ НА ОБРАЗЦЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОБШИВКИ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
Приводятся результаты исследований термического действия на листовые образцы обшивки летательного аппарата из алюминиевого сплава АМц с толщиной стенки от 2 до 6 мм импульсной A (c нормированной амплитудой 212 кА и интегралом действия 2.07 x 106 А2x с) и длительной C (c нормированной амплитудой 846 А и длительностью 1000 мс) составляющих электрического тока искусственной молнии. Показано, что термическую стойкость указанных образцов обшивки определяет длительная C-компонента тока молнии, вызывающая в них активную электрическую эрозию. Проведенные эксперименты и расчеты теплового состояния исследуемых образцов обшивки свидетельствуют, что для обеспечения термической молниестойкости обшивки и электромагнитной безопасности полетов аппаратов авиационной техники в условиях прямого воздействия на них грозовых электрических разрядов толщина стенки их обшивки из алюминиевого сплава АМц или из другого материала с близкими ему теплофизическими характеристиками должна составлять не менее 4 мм.
Автор:
М. И. Баранов, М. А. Носенко
Ключевые слова:
летательный аппарат, металлическая обшивка, прямой удар молнии, импульсная и длительная компоненты тока молнии, электрическая эрозия обшивки, термическая стойкость обшивки.
Стр:
972
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В НЕОДНОРОДНЫХ ТЕРМОРЕЗИСТОРАХ НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА БАРИЯ
Численными методами изучены температурные напряжения в полупроводниковой керамике на основе титаната бария со слоистой структурой при воздействии токовых нагрузок. Показано, что при оптимизации соотношений толщин слоев и их свойств можно добиваться значительного снижения максимальных напряжений по сравнению с однородными терморезисторами.
Автор:
В. Н. Шут, А. В. Гаврилов
Ключевые слова:
титанат бария, ПТКС, температурные напряжения, неоднородные терморезисторы.
Стр:
981
МАССООБМЕН В ПРОЦЕССАХ СУШКИ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
Проведено теоретическое исследование и аналитическое решение уравнений массопереноса в деформируемых пористых телах. С использованием экспериментальных данных сушки пористых материалов решена обратная некорректная задача с целью оценки области регулярности для переменных значений коэффициента эффективной диффузии и пористости слоя по времени.
Автор:
Г. И. Келбалиев, М. Р. Манафов
Ключевые слова:
сушка, массообмен, пористость, деформация, некорректная задача, эффективная диффузия, деформирующее напряжение, извилистость пор, сдвиговая вязкость.
Стр:
984
О ПРОЧНОСТИ ТЕЛА ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ, БЛИЗКИХ К ТОЧКЕ ЕГО ПЛАВЛЕНИЯ
На примере мерзлых грунтов и льда, существующих при температурах, близких к точке плавления, показано наличие двух механизмов (типов) разрушения, связанных с фазовыми переходами воды. Первый, работающий около точки плавления, - это пластическое разрушение, постепенно переводит ледяное тело в жидкообразное состояние. Второй, работающий вдали от точки плавления, - это хрупкое разрушение, развал на части, с незначительным предварительным деформированием. Для обоих типов разрушения получены формулы длительной прочности и хода деформации во времени.
Автор:
А. А. Коновалов
Ключевые слова:
мерзлый грунт, лед, пластическое разрушение, хрупкое разрушение, деформация, жидкообразное состояние, длительная прочность, долговечность.
Стр:
992