ТОМ 80, №3
МЕТОДИКА ПЕРЕНОРМИРОВОК ПРИ РАСЧЕТЕ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА
Для решения задач расчета и оптимизации конструкции теплообменного аппарата газ-жидкий хладагент предлагается перенормировочная методика инженерного теплового расчета теплообменника. В этом расчете ведущим процессом является теплоотдача в газе, а перенормировка эффективности теплообменника осуществляется с целью учета влияния тепловых процессов в жидкости и теплопроводности в разграничивающей теплоносители поверхности. Для критерия Нуссельта использована однопараметрическая аппроксимация (не считая зависимости от числа Прандтля). Предложенная методика экономична по используемым расчетным ресурсам, допускает применение различных целевых функций при оптимизации, позволяет налагать ограничения на область изменения варьируемых параметров. Эффективность предлагаемого метода продемонстрирована на задаче оптимизации параметров теплообменника из ребристых труб для установки, используемой при изучении взаимодействия скоростного газового потока с разрядом.
Автор:
Г. В. Гембаржевский
Стр:
3
МЕТОД ОЦЕНКИ СРЕДНИХ ЛОКАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР И ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ЛОПАТОК ГАЗОВЫХ ТУРБИН
Рассмотрен новый метод оценки средних локальных рабочих температур и остаточного ресурса защитных металлических покрытий типа MCrAlY лопаток газовых турбин после определенного срока их работы на основе экспериментальных данных об остаточном содержании алюминия в покрытии и/или ширине первой зоны обеднения. Приведены физическая и математическая модели процессов окисления и диффузии алюминия в системе покрытие<197>сплав лопатки с учетом кинетики формирования диффузионной зоны. Представлены результаты апробации метода для расчета локальных рабочих температур и остаточного ресурса покрытия в локальных точках вдоль обвода сечения лопатки по данным о ширине первой зоны обеднения.
Автор:
П. Г. Круковcкий, К. А. Тадля
Стр:
16
СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
В рамках метода измерений в стадии иррегулярного теплового режима предложено придать источнику тепла (нити) форму спирали. Выполнен анализ влияния кривизны источника, приведены результаты исследования бинарных растворов.
Автор:
Д. В. Василевский, Г. Г. Спирин, О. А. Тимофеев
Стр:
24
АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ С ПЕРЕМЕННЫМ НАЧАЛЬНЫМ УСЛОВИЕМ НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРОНТА ТЕМПЕРАТУРНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ
С помощью интегрального метода теплового баланса получено аналитическое решение задачи нестационарной теплопроводности для бесконечной пластины с переменным начальным условием. Для повышения точности решения интегральным методом вводятся дополнительные граничные условия, определяемые из исходного дифференциального уравнения и основных граничных условий, включая условия, задаваемые на фронте температурного возмущения.
Автор:
В. А. Кудинов, Б. В. Аверин, Е. В. Стефанюк
Стр:
27
АБСОРБЦИЯ АММИАКА ДВИЖУЩИМИСЯ КАПЛЯМИ ВОДЫ
Проведены лабораторные эксперименты и предложено теоретическое описание абсорбции газообразного аммиака каплями воды. Математическая модель учитывает испарительное охлаждение капель, закон Генри и экспериментальные данные о значении постоянной Генри. Выполнено сравнение экспериментальных и расчетных результатов. При фиксированном расходе воды показано, что абсорбция увеличивается при уменьшении радиуса капель и их скорости.
Автор:
А. П. Еремин, Г. В. Котов, Т. В. Сидорович, С. П. Фисенко
Стр:
36
АДСОРБЦИОННЫЕ CВОЙСТВА НОВЫХ МЕЛАНИНСОДЕРЖАЩИХ ФИТОАДСОРБЕНТОВ В ГРАНУЛИРОВАННОЙ ФОРМЕ
Определены некоторые адсорбционные и физико-механические характеристики нового меланинсодержащего фитоадсорбента в гранулированной форме. Исследовано влияние введения связующего материала на адсорбционную способность фитоадсорбента по отношению к органическим веществам - бензолу, этилацетату и метанолу. Показано, что адсорбционная емкость гранулированного фитоадсорбента зависит от природы адсорбтива, вида связующего материала, который не является "инертом", и убывает с увеличением его содержания в гранулах.
Автор:
Г. С. Ахремкова, В. А. Лапина, А. Ф. Долидович
Стр:
43
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА ПРОЦЕСС ОТВЕРЖДЕНИЯ И СВОЙСТВА ЭПОКСИДНОЙ КОМПОЗИЦИИ, ДИСКРЕТНО АРМИРОВАННОЙ ФОСФОРУГЛЕРОДНЫМИ ВОЛОКНАМИ
Исследовано влияние электрического поля на процесс отверждения, структуру и свойства эпоксидной композиции в присутствии фосфорсодержащего углеродного наполнителя. Показано, что в условиях воздействия электрического поля процесс образования трехмерного эпоксиполимера при наличии в системе фосфоруглеродных волокон протекает интенсивнее с образованием более жестко связанной структуры полимера по сравнению с тем же составом, отверждающимся вне поля. Установлена доминирующая роль поверхности раздела фаз волокнистый наполнитель-связующее в формировании пространственно-сшитого полимера и свойствах отвержденного продукта при отверждении композиций как в условиях воздействия электрического поля, так и вне поля.
Автор:
В. И. Дубкова, Н. П. Крутько
Стр:
47
К ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ СУШКИ
Рассмотрены взаимосвязанные процессы переноса тепла, массы и деформирования дисперсных систем с преобладающей ролью коагуляционных связей в структуре. Выделены определяющие процессы при их сушке в обычных условиях. Разработана методика расчета больших смещений и деформаций при усадке материала во время сушки. При расчетах использованы основные реологические тела. Рассмотрена возможность разрушения упругого материала.
Автор:
В. А. Сычевский
Стр:
55
О ПОСТАНОВКЕ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ЗАДАЧ КОНДУКТИВНО-КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛОПЕРЕНОСА В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ
В результате анализа различных граничных условий для уравнения теплопроводности эллиптического типа, описывающего стационарное тепловое состояние инфильтруемого зернистого слоя, установлено, что использовавшееся ранее в литературе условие первого рода на входе в слой является некорректным и приводит к нарушению общего теплового баланса системы. Показана необходимость использования условий Данквертса, которые отражают специфику входа и выхода теплоносителя в слой при наличии продольного кондуктивного теплопереноса.
Автор:
Ю. С. Теплицкий, М. В. Виноградова
Стр:
66
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННОЙ НЕФТЬЮ ПОЧВЫ В ГИДРОЦИКЛОННЫХ АППАРАТАХ
На основе уравнений Рейнольдса проведено численное исследование структуры течения и сепарации частиц почвы, загрязненной нефтью, в гидроциклоне. Показано, что в результате гидроциклонирования можно концентрировать загрязнение в незначительном количестве почвы (порядка нескольких процентов), что позволяет уменьшить расходы по ее очистке.
Автор:
О. В. Матвиенко, Е. В. Евтюшкин
Стр:
72
МОДЕЛЬ ПРИТОКА ВОДЫ К СОВЕРШЕННОЙ СКВАЖИНЕ С УЧЕТОМ ВОДООТДАЧИ ЛЕЖАЩЕГО ВЫШЕ ГЛИНИСТОГО СЛОЯ
Рассматривается математическая модель притока воды к совершенной скважине, вскрывающей однородный водоносный пласт. Новизна задачи заключается в способе учета дополнительного водопритока в пласт из лежащего выше набухающего глинистого слоя. Для расчета водопритока используется модель водоотдачи набухающего глинистого слоя, предложенная авторами ранее. Ее основой послужило обобщение теории фильтрационной консолидации на случай, когда масса твердой фазы пористого скелета изменяется за счет перетока флюида в ходе процессов набухания/усадки под действием осмотического давления.
Автор:
Н. Б. Плещинский, М. Г. Храмченков, Э. М. Храмченков
Стр:
81
ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТИ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ
Решены обратные коэффициентные задачи для уравнений упругопластической фильтрации в пористой среде в режиме понижения и восстановления давления путем применения методов идентификации параметров и детерминированных моментов. Даны примеры определения пьезопроводностей пласта в режимах понижения и восстановления давления в скважине, где в качестве исходной информации используются значения решения соответствующей прямой задачи, определенные в заданных точках пласта.
Автор:
Б. Х. Хужаёров, Э. Ч. Холияров
Стр:
86
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДИМОСТЕЙ ЖИДКОСТЕЙ НА ПРОЦЕСС ВЫТЕСНЕНИЯ В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ
Приведены результаты экспериментального исследования влияния удельной электрической проводимости жидкостей на процесс вытеснения в пористой среде. Установлено, что для совместно фильтрующихся водных растворов электролита, имеющих практически одинаковую вязкость, увеличение соотношения электрических проводимостей вытесняющей и вытесняемой жидкостей приводит к уменьшению коэффициента вытеснения до прорыва вытесняющей жидкости. Обнаружено, что при вытеснении неполярной жидкости близкими по вязкости водными системами увеличение удельной электропроводности вытесняющей жидкости вызывает снижение эффективности вытеснения.
Автор:
Р. Р. Мирзаджанов
Стр:
94
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЛАГООБМЕНА В ЗОНЕ АЭРАЦИИ НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЯ КАПИЛЛЯРНОГО ПОТЕНЦИАЛА
Приводится нестационарная модель режима увлажнения в корнеобитаемом слое мелиорированных почв, основанная на решении дифференциального уравнения для капиллярного потенциала влагопереноса в зоне аэрации почвы. Движение влаги от поверхности грунтовых вод в слой активного влагообмена зоны аэрации определяют водно-физические свойства почвы, степень влагонасыщенности этого слоя и положения уровня грунтовых вод. Движение почвенной влаги характеризуется неустановившимся режимом, при котором влагосодержание изменяется не только по глубине, но и во времени.
Автор:
Н. Д. Бобарыкин
Стр:
97
ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОВЫДЕЛЕНИЯ ИЗ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ
Построена математическая модель газовыделения из литейной формы на стадии затвердевания и остывания металла, которая включает тепло- и массоперенос в капиллярно-пористой среде формы, содержащей в качестве связующего фенолоформальдегидную смолу, а также кинетику пиролиза смолы и вторичные химические реакции между образующимися продуктами. Проведено экспериментальное исследование процесса. Показано, что в рамках принятых допущений модель дает достаточно хорошее описание процесса в широком диапазоне изменения его параметров.
Автор:
Г. Я. Герасимов, Ю. М. Погосбекян
Стр:
112
К ПРОБЛЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ РЕЛАКСАЦИОННЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ "ПОЮЩЕГО" ПЛАМЕНИ
С помощью математического моделирования рассматриваются возможные решения задачи управления релаксационными колебаниями неизменной амплитуды "поющего" пламени. Предлагаются способы снижения амплитуды таких колебаний.
Автор:
В. В. Гоцуленко
Стр:
129
СТОХАСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦЫ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ВНУТРЕННИХ ТЕЧЕНИЙ
Рассматриваются вопросы, связанные с построением и численной реализацией стохастических моделей движения и рассеивания частиц конденсированной примеси в турбулентном потоке, которые основаны на интегрировании уравнения типа Ланжевена. Построенная модель применяется для расчета турбулентного течения слабоконцентрированной газовзвеси в канале с проницаемыми стенками. Расчеты проводятся для различных значений скорости вдува, размеров частиц и условий их ввода в канал.
Автор:
К. Н. Волков
Стр:
136
РАДИАЦИОННО-СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АБЛЯЦИОННОГО ИМПУЛЬСНОГО ПЛАЗМЕННОГО ГЕНЕРАТОРА (УСКОРИТЕЛЯ) ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ
Изложены результаты радиационно-спектроскопического исследования плазмы, создаваемой абляционным (эрозионным) импульсным плазменным генератором цилиндрической геометрии, работающим при пониженном давлении. Температура электронов определена по интегральным спектрам, с радиальным пересчетом интенсивностей и без него, для разных диэлектриков.
Автор:
В. Б. Авраменко
Стр:
164
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТАКТА МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Проведено исследование температурного режима металлического контакта с переходом к гибридному и далее к плазменному. Пространственное (трехмерное) математическое моделирование подтвердило существование надежного металлического контакта до плавления материала якоря и переход к дуговому режиму протекания тока после появления кипения. Исследована возможность разрушения ускоряемого тела за время ускорения.
Автор:
М. П. Галанин, А. П. Лотоцкий, С. С. Уразов
Стр:
169
ФОРМИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ВНУТРИ МАССИВНЫХ ПРОВОДЯЩИХ ЦИЛИНДРОВ
Экспериментально исследовано проникновение сильных магнитных полей внутрь цилиндрического вакуумного пространства с массивными металлическими стенками. Предложено практическое решение по ускорению проникновения магнитного поля в рабочее пространство.
Автор:
В. К. Гончаров, В. В. Макаров, А. Ф. Чернявский
Стр:
177
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
Предложена модель расчета параметров биполярного транзистора и установлены закономерности их изменения при быстрой термической обработке ионно-легированных слоев кремния.
Автор:
В. А. Пилипенко, Д. В. Вечер, В. А. Горушко, Т. В. Петлицкая, В. С. Сякерский
Стр:
181
ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ БАЗОВОЙ ОБЛАСТИ НА ТОКОВЫЕ И ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРУКТУР С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ
Изучено влияние толщины базовой области с глубокими примесными уровнями на фотоэлектрические характеристики диодной (Ag-nGaAs-n+GaAs) структуры с барьером Шоттки. При освещении интегральным светом с макс = 0.55 мкм обнаружено уменьшение обратного светового тока (гашение) по сравнению с темновым в одних структурах и его превалирование при прямых смещениях в других. Уменьшение светового тока объясняется особенностями захвата световых носителей и их рекомбинацией с темновыми носителями, когда падение напряжения на барьере Шоттки превосходит значение в базовой области и, наоборот, увеличение светового тока - большим падением напряжения в базовой области.
Автор:
Д. М. Ёдгорова
Стр:
188
ДЕГАЗАЦИЯ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ЖИДКОСТИ В ВЫСОКОЧАСТОТНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ
Приведены результаты экспериментальных исследований дегазации углеводородных жидкостей в высокочастотном электромагнитном поле и при электронагреве. Установлена ее взаимосвязь с изменением температуры и диэлектрическими свойствами жидкостей. Получен эффект, заключающийся в практически мгновенном выделении газа из нефти после включения источника высокочастотной электромагнитной энергии. Показано, что зависимость количества выделившегося из нефти газа от мощности нелинейна.
Автор:
М. А. Фатыхов, Р. И. Идрисов
Стр:
193
ИЗМЕНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ СОРБЕНТОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С НЕИНЕРТНЫМИ ГАЗАМИ В ШИРОКОМ ИНТЕРВАЛЕ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР
Создана модель для расчетов изменения основных термодинамических характеристик сорбента (внутренней энергии и энтропии) с использованием метода феноменологической термодинамики. Произведены расчеты для систем поликарбонат-углекислый газ и полиметилметакрилат-углекислый газ.
Автор:
А. М. Скоробогатов, А. В. Твардовский
Стр:
198
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ЦЕНТРОБЕЖНОГО БАРБОТАЖНОГО ГЕНЕРАТОРА СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА
Приведены результаты параметрических испытаний центробежного барботажного генератора синглетного кислорода, основанного на реакции хлора со щелочным раствором перекиси водорода. С увеличением высоты барботажного слоя утилизация хлора растет, а относительное содержание O2(1Δ)> не изменяется. Рост центробежного ускорения ведет к более эффективной утилизации хлора. Достигнута удельная производительность по кислороду более 1ммоль·см-2·с-1 с барботажного слоя при степени утилизации хлора ~95% и выходе синглетного кислорода более 50%. Показано, что центробежный барботажный генератор синглетного кислорода является эффективным источником энергии для кислородно-йодного лазера.
Автор:
М. В. Загидуллин, В. Д. Николаев, М. И. Свистун, Н. А. Хватов
Стр:
121
К ОБОБЩЕНИЮ РАСЧЕТОВ СТАЦИОНАРНОЙ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО ПЛАМЕНИ ПО ПОВЕРХНОСТИ ГОРЮЧЕГО МАТЕРИАЛА
Представлены результаты численного исследования закономерностей распространения двумерного диффузионного пламени по термически тонким слоям целлюлозного материала с использованием алгоритма расчета стационарной скорости распространения пламени, основанного на принципе минимального производства энтропии. Полученные зависимости скорости распространения пламени от теплофизических параметров (толщины слоя горючего материала, концентрации кислорода и давления окружающей среды, скорости обдувающего потока) количественно согласуются с известными экспериментальными данными.
Автор:
Карпов А. И., Галат А. А., Булгаков В. К.
Стр:
103
ВОЗБУЖДЕНИЕ АВТОКОЛЕБАНИЙ ПРИ ОБТЕКАНИИ ПОВЕРХНОСТИ С НИШЕЙ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ
Анализируются результаты экспериментальных исследований звукового излучения, инициированного гидродинамическими возмущениями на входе в полость на обтекаемой поверхности. Сопоставляются процессы формирования крупномасштабных гидродинамических колебаний в сдвиговом течении, сходящем с передней кромки сопряжения ниши с обтекаемой поверхностью, и в области перехода от ламинарного к турбулентному пограничному слою на поверхности крыла. Оценивается целесообразность деления неоднородности течения в зоне сопряжения для предотвращения или ослабления автоколебаний в потоке.
Автор:
Каравосов Р. К., Прозоров А. Г.
Стр:
148
ВЛИЯНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПАРАМЕТРОВ АНИОННЫХ СОПОЛИМЕРОВ АКРИЛАМИДА НА ВЕЛИЧИНУ ЭФФЕКТА ТОМСА В ПРЯМЫХ ЭМУЛЬСИЯХ НЕФТИ
На примере образцов анионного сополимера акриламида различной молекулярной массы, полученных методом ультразвуковой деструкции, на количественном уровне проанализировано влияние молекулярных параметров (молекулярной массы и полидисперсности по молекулярной массе) на величину приведенного эффекта Томса в 10%-ных прямых эмульсиях нефти. Для изученной сложной гетерофазной системы отмечена перспективность анионных сополимеров акриламида в качестве присадок, снижающих гидравлическое сопротивление турбулентных потоков нефтяных эмульсий.
Автор:
Чичканов С. В., Шамсуллин А. И., Мягченков В. А.
Стр:
155