ТОМ 90, №3


ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ТУШЕНИЯ ЛЕСНЫХ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ
С целью обоснования возможности тушения лесных горючих материалов малыми объемами воды экспериментально исследованы процессы взаимодействия капель, пленок и аэрозольных потоков воды с малыми по площади очагами горения типичных лесных горючих материалов — листьев березы, хвоинок сосны, веточек березы и осины. Созданы модельные очаги горения в форме цилиндров диаметром 20–60 мм и высотой 40–100 мм. С использованием высокоскоростной видеорегистрации установлены характерные времена термического разложения лесных горючих материалов, времена подавления горения этих материалов при различных условиях их взаимодействия с водой (импульсная подача аэрозоля, впрыск водяного "тумана" с каплями радиусом до 100 мкм, последовательная подача крупных капель радиусом около 1.5 мм). Выделены достаточные для тушения объемы воды при разных способах ее подачи на поверхность реагирующего лесного горючего материала. Путем сопоставления начальной массы навески лесного горючего материала с ее конечной массой (после тушения материала) выполнены оценки непрореагировавшей доли материала.
Автор:  Д. В. Антонов, Р. С. Волков, А. О. Жданова, Г. В. Кузнецов, П. А. Стрижак
Ключевые слова:  лесной горючий материал, листья, хвоинки, веточки, термическое разложение, туше- ние, пленка воды, капли, водяной "туман", аэрозоль
Стр:  543

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДЕТОНАЦИИ
Рассмотрены вопросы, связанные с историей и современным пониманием проблемы взрывов и детонационного горения газовых смесей.
Автор:  Ю. В. Полежаев, В. Д. Гешеле
Ключевые слова:  детонация, детонационное горение, газовые смеси
Стр:  554

РЕШЕНИЕ ДВУМЕРНЫХ ЗАДАЧ РИМАНА ПРИ ПОМОЩИ МЕТОДА КУСОЧНО-ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ
Обсуждаются постановка и решение двумерных задач газовой динамики, связанных со взаимодействием ударных волн, волн разрежения и контактных разрывов, в расчетной области простой конфигурации. Приводятся результаты расчетов, соответствующих различным конфигурациям двумерной задачи Римана, и обсуждается точность разрешения областей течения с резкими изменениями параметров. Результаты расчетов позволяют судить о монотонности и точности численного решения, наличии численной диффузии и фазовых ошибок, а также сглаживании решения в областях его сильного изменения.
Автор:  П. В. Булат, К. Н. Волков
Ключевые слова:  газовая динамика, задача Римана, разностная схема, ударная волна, волна разреже- ния, контактный разрыв
Стр:  558

К ВОПРОСУ О ТОЧНОСТИ РАСЧЕТА ТОЛЩИНЫ ПОТЕРИ ИМПУЛЬСА В ЛАМИНАРНОМ ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУСФЕРЫ В СВЕРХЗВУКОВОМ ВОЗДУШНОМ ПОТОКЕ
Приводится инженерная методика расчета толщины потери импульса в ламинарном пограничном слое на поверхности полусферы, основанная на аппроксимации результатов систематических численных решений уравнений пограничного слоя.
Автор:  В. В. Горский, В. А. Сысенко, К. Ю. Декерменджи
Ключевые слова:  инженерный расчет, тепловой поток, сверхзвуковой поток, ламинарный пограничный слой
Стр:  569

УПРАВЛЕНИЕ ОТРЫВНЫМ ПОТОКОМ ЗА УСТУПОМ С ПОМОЩЬЮ РАЗРЕЗНЫХ РЕБЕР
Рассматривается один из перспективных и наиболее простых способов пассивного управления отрывным течением за обратным уступом с помощью ребер с прорезями. Размер и число прорезей в экспериментах изменялись в широких пределах так, что относительная площадь щелей составляла R = Fs/Fr = 0–1. Изучено влияние продольных вихрей, индуцируемых зубцами в ребре, на распределение давления и теплоотдачи в рециркуляционной области при варьировании размеров прорезей в ребре, шага
между ними и местоположения ребра относительно обратного уступа. Показана эффективность применения разрезных ребер с целью сокращения протяженности и интенсивности области возвратного течения за уступом
Автор:  А. Ю. Дьяченко, В. Л. Жданов, Я. И. Смульский, В. И. Терехов
Ключевые слова:  обратный уступ, отрывной турбулентный поток, мини-турбулизаторы, термогра- фическая визуализация, вихреобразование
Стр:  575

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ СМЕШЕНИЯ ОТ ДАВЛЕНИЯ ПРИ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ БИНАРНОЙ СМЕСИ ГАЗОВ В ДВУХКОЛБОВОМ АППАРАТЕ
Рассмотрена теоретическая модель стационарного смешения при свободной гравитационной конвекции бинарной смеси газов в вертикальном канале с непроницаемыми стенками, соединяющем две колбы. Показано, что с ростом давления в закритическом режиме скорость смешения имеет максимум, после которого монотонно уменьшается. Проведено сравнение с опытными данными и получено удовлетворительное согласие с теоретическими результатами
Автор:  О. Е. Александров, В. Д. Селезнев
Ключевые слова:  свободная конвекция, бинарная смесь, вертикальный канал, скорость смешения
Стр:  584

ТУРБУЛЕНТНАЯ ЕСТЕСТВЕННАЯ КОНВЕКЦИЯ И ПОВЕРХНОСТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ В ЗАМКНУТОЙ ВОЗДУШНОЙ ПОЛОСТИ С ЛОКАЛЬНЫМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ
Исследованы структура течения и теплообмен внутри замкнутой квадратной полости с изотермическими вертикальными и адиабатическими горизонтальными стенками при наличии локального источника энергии постоянной температуры. Анализ проведен на основе решения уравнений математической физики, описывающих рассматриваемый процесс в безразмерных переменных "функция тока–завихренность скорости–температура". Получены распределения изолиний функции тока и температуры, отражающие влияние подъемной силы и приведенной степени черноты ограждающих поверхностей на характер течения и теплоперенос. Установлено, что увеличение коэффициента излучения стенок интенсифицирует конвективное течение внутри полости и усиливает теплообмен.
Автор:  И. В. Мирошниченко, М. А. Шеремет
Ключевые слова:  естественная конвекция, тепловое поверхностное излучение, турбулентность, диа- термичная среда, локальный источник энергии, метод конечных разностей.
Стр:  591

ИЗМЕНЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КРЫЛОВОГО ПРОФИЛЯ НА ТРАНСЗВУКОВЫХ РЕЖИМАХ ПРИ ОДНОСТОРОННЕМ СИЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ЭЛЕМЕНТОВ ЕГО ПОВЕРХНОСТИ НА ПОТОК
Проведено математическое моделирование влияния вынужденных колебаний элемента поверхности одной из сторон крылового профиля на ударно-волновую структуру при трансзвуковом обтекании. Для постоянной максимальной амплитуды скорости движения участка профиля, близкой по величине к скорости набегающего потока, исследовано качественное и количественное влияние параметров его колебаний на волновое сопротивление профиля и его подъемную силу в широком диапазоне частот. Показано появление в этом случае дополнительной подъемной силы.
Автор:  В. П. Замураев, А. П. Калинина
Ключевые слова:  трансзвуковое обтекание, крыловой профиль, вынужденные колебания, волновое со- противление, подъемная сила
Стр:  599

SLIP FLOW AND RADIATIVE HEAT TRANSFER ON A CONVECTIVELY HEATED VERTICAL CYLINDER
An axisymmetric laminar boundary-layer slip flow of a viscous incompressible rarefied gas in a convectively heated vertical cylinder in the presence of thermal radiation is analyzed. The governing equations in cylindrical coordinates are transformed into ordinary differential equations by similarity transformation. These transformed equations are then solved numerically, using the fourth order Runge–Kutta method with shooting technique. The effects of the pertinent parameters on the gas velocity, temperature, as well as on the shear stress and heat transfer rate at the cylinder surface are estimated.
Автор:  S. Das, R. N. Jana, and O. D. Makinde
Ключевые слова:  axisymmetric slip flow, thermal radiation, convective heating, vertical cylinder
Стр:  603

ОБ УЧЕТЕ МЕЖФРАКЦИОННОГО ТЕПЛООБМЕНА В ГИПЕРБОЛИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОДНОСКОРОСТНОЙ ГЕТЕРОГЕННОЙ СМЕСИ
Представлена модифицированная обобщенно-равновесная модель односкоростной гетерогенной смеси, в которой учтен межфракционный теплообмен. Проведен характеристический анализ уравнений модели и показана их гиперболичность. С использованием метода Годунова с линеаризованным римановским решателем на криволинейной структурированной сетке решены задача Прандтля–Майера и задача об обтекании клина воздушно-капельной смесью. Результаты численных расчетов сопоставлены с автомодельными решениями.
Автор:  В. С. Суров
Ключевые слова:  гиперболическая модель смеси, межфракционный теплообмен, метод Годунова, лине- аризованный римановский решатель, течение Прандтля–Майера
Стр:  610

О ВНУТРЕННЕЙ ГАЗОДИНАМИКЕ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИХРЕВОГО ПАРОВОДЯНОГО ПЛАЗМОТРОНА
Представлены результаты экспериментальных исследований генератора водяной электродуговой плазмы нового типа с высоким термическим КПД, близким к 100%. Генератор состоит из вихревого электродугового плазмотрона со стабилизацией дуги водяным паром и прямоточного трубчатого электрического парогенератора. Такой КПД достигнут в результате усовершенствования внутренней газодинамики плазмотрона и процессов тепло- и массопереноса в его разрядном канале за счет улучшенной вихревой стабилизации и термоизоляции дугового разряда специальной "моменто-проницаемой" стенкой при ее охлаждении с использованием только рабочего расхода воды, затрачиваемого на генерацию плазмы.
Автор:  Л. И. Шараховский, А. Есипчук, Ш. Отани, Ж. Петракони, А. Маркези, В. В. Савчин, И. В. Хведчин1 , А. С. Оленович, А. И. Леончик, Д. С. Скоморохов, А. А. Галиновский
Ключевые слова:  вихревой пароводяной плазмотрон, электродуговая плазма, вихревая стабилизация
Стр:  620

МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИИ В НИЗКОПРОНИЦАЕМОМ ПЛАСТЕ С ДВУМЯ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫМИ ТЕХНОГЕННЫМИ ТРЕЩИНАМИ ГИДРОРАЗРЫВА
Представлены результаты численного моделирования фильтрации в низкопроницаемом пласте с двумя перпендикулярными техногенными трещинами гидроразрыва в предположении, что фильтрация в продуктивном пласте и в трещинах подчиняется закону Дарси, а проницаемость трещин превышает проницаемость пласта примерно в 105 раз. Ввиду малости раскрытия трещин по сравнению с их длиной и расстоянием до границ пласта течение в трещинах полагалось одномерным. Выполнен анализ влияния проводимости и геометрии первоначальной трещины на изменение давления в скважине со временем и рассчитаны нестационарные поля давления в системе скважина–трещины–пласт.
Автор:  А. Я. Давлетбаев, З. С. Мухаметова
Ключевые слова:  трещина, гидравлический разрыв пласта, низкопроницаемый коллектор, скважина
Стр:  632

ТЕЧЕНИЯ И ТЕПЛООБМЕН В ГЕОТЕРМАЛЬНОМ ПЛАСТЕ ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ ПАРОВОДЯНОЙ СМЕСИ
С использованием конечно-разностного метода получено численное решение нестационарной нелинейной задачи о тепломассопереносе в геотермальном пласте при извлечении пароводяной смеси из него с учетом теплообмена пласта с окружающими породами. Исследованы свойства этого решения. На основе сравнения полученных результатов с результатами предыдущих исследований выявлено влияние теплообмена пласта с кровлей и подошвой на режим тепломассопереноса в окрестности добывающей скважины. Показано, что теплообмен приводит к некоторому увеличению давления (температуры) фазового перехода и изменению водонасыщенности теплоносителя. На стадии выхода на стационарный режим это изменение сводится к уменьшению водонасыщенности, т. е. к дополнительному парообразованию. Однако на существенно нестационарной стадии картина сложнее, и на отдельных отрезках времени в некоторых участках пласта теплообмен приводит к уменьшению паросодержания теплоносителя (увеличению его водонасыщенности). Кроме того, как в случае отсутствия теплообмена так и при его наличии распределение водонасыщенности стремится к стационарному, совершая затухающие колебания во времени.
Автор:  М. М. Рамазанов, Д. А. Алхасова, Г. М. Абасов
Ключевые слова:  геотермальный пласт, пароводяная смесь, фазовый переход, тепломассообмен
Стр:  640

ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИСПАРЕНИЯ КАПЕЛЬ ВОДЫ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ С РАЗЛИЧНОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ
Проанализирована возможность использования трех моделей теплопереноса на основе обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) с учетом соответствующих эндотермических фазовых превращений для прогнозирования интегральных характеристик испарения капель жидкости (на примере воды) в газовых средах с разной температурой. Рассмотрены известные постановки с "диффузионным" и "кинетическим" приближениями к описанию процесса испарения, а также разработана новая модель с учетом ап- роксимаций, полученных по результатам проведенных экспериментов (с применением высокоскоростных камер и кросскорреляционных программно-аппаратных комплексов). Контролировались две интегральные характеристики процесса испарения: массовая скорость парообразования и время существования (полного испарения) капли. Сопоставление результатов моделирования с экспериментальными данными позволило сформулировать вывод о целесообразности применения моделей "диффузионной" и "фазового перехода" на основе ОДУ в ограниченном температурном диапазоне (до 600 K). При высоких температурах газов (особенно более 1000 K) удовлетворительную корреляцию с экспериментальными данными позволяет получить модель, учитывающая существенно нелинейную зависимость скорости парообразования от температуры, формирование буферного слоя (из водяных паров) между каплей и газовой средой и основные механизмы теплопереноса в жидкости и газовой среде.
Автор:  О. В. Высокоморная, Г. В. Кузнецов, П. А. Стрижак
Ключевые слова:  капля, вода, высокотемпературные газы, теплоперенос, испарение, скорость паро- образования, время существования, моделирование
Стр:  648

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ВЗРЫВНОГО ДРОБЛЕНИЯ НЕОДНОРОДНОЙ КАПЛИ ВОДЫ ПРИ НАГРЕВЕ В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЕ
Выполнено экспериментальное исследование процессов прогрева, испарения и кипения неоднородной с твердой частицей графита капли воды в потоке высокотемпературных (500–800 K) продуктов сгорания. Установлен механизм взрывного дробления (распада) неоднородной капли при интенсификации парообразования на внутренних границах раздела сред (при зарождении пузырьков пара у поверхности графитовой частицы). Определены характерные времена нагрева неоднородной капли (размеры 2.5–4 мм) с включением (в форме цилиндрического диска диаметром и высотой, равными 2 мм) до условий взрывного дробления. Также приведены времена полного испарения пленки жидкости с включения при реализации процесса парообразования со свободной внешней поверхности капли. Показано существенное отличие условий и характеристик исследованных процессов от системы "графитовая подложка–капля воды". Определены условия, при которых определяющая доля тепла к внутренним границам раздела сред неоднородной капли подводится через пленку жидкости или включение
Автор:  Г. В. Кузнецов, М. В. Пискунов, П. А. Стрижак
Ключевые слова:  высокотемпературные газы, твердое включение, неоднородная капля жидкости, взрывное дробление, распад, испарение, кипение
Стр:  658

ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ФТОРИСТОГО ВОДОРОДА В ОБЛАСТИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР
Представлены результаты измерения давления насыщенных паров безводного фтористого водорода в
интервале температур 140–190 K. Описана схема экспериментального стенда, приборы и методика про-
ведения измерений.
Автор:  С. М. Губанов, М. И. Дурновцев, А. Ю. Крайнов
Ключевые слова:  фтористый водород, давление насыщенного пара, экспериментальные измерения
Стр:  667

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛЕНОЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИ ПОДАЧЕ ОХЛАДИТЕЛЯ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ В ТРАНШЕЕ
Представлены результаты компьютерного моделирования и экспериментального исследования эффективности пленочного охлаждения за рядом отверстий в траншее в диапазоне изменения параметра вдува 0.5 ≤ m ≤ 2.0. Данная схема представляет практический интерес для использования в системах охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин. Выполненный сравнительный анализ показал, что эффективность траншейной схемы существенно превышает эффективность традиционной схемы. При CFD моделировании пленочного охлаждения использован коммерческий пакет ANSYS CFX 14. Показано, что лучшее согласование расчетных и экспериментальных данных обеспечивает использование SST модели турбулентности. Анализ физической картины течения показал, что основными причинами более высокой эффективности пленочного охлаждения при подаче вторичного воздуха в траншею являются предварительное растекание охладителя в траншее, снижение интенсивности и масштаба парной вихревой структуры, отсутствие отрыва пленки охладителя от поверхности пластины и более равномерное поперечное распределение пленки охладителя
Автор:  А. А. Халатов, Н. А. Панченко, И. И. Борисов, В. В. Северина
Ключевые слова:  пленочное охлаждение, эффективность, отверстия в траншее, компьютерное моделирование.
Стр:  670

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛО- И МАССООТДАЧИ В НАСАДКАХ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ ГРАДИРЕН
Рассмотрены полуэмпирические выражения для расчета средних коэффициентов тепло- и массоотдачи в пленочных блоках оросителей. Использованы уравнения гидродинамической аналогии Чилтона–Кольборна, модели Прандтля, обобщения гидродинамической аналогии, а также критериальные выражения и экспериментальные данные различных авторов. Показано, что наилучшее согласование с экспериментом обеспечивают уравнения, полученные с применением развития гидродинамической аналогии и модели Прандтля.
Автор:  А. Г. Лаптев, Е. А. Лаптева
Ключевые слова:  тепломассообмен, пленочное течение, градирня, аналогия, пограничный слой, насадки
Стр:  678

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА НА КОНТАКТНОЙ СТУПЕНИ СТРУЙНО-ПЛЕНОЧНОГО УСТРОЙСТВА
Разработано контактное струйно-пленочное устройство для повышения эффективности работы промышленных градирен. Приведены результаты экспериментального и аналитического исследования работы этого устройства, его гидравлического сопротивления и тепломассообменной эффективности
контактной ступени.
Автор:  О. С. Дмитриева, И. Н. Мадышев, А. В. Дмитриев
Ключевые слова:  тепломассообмен, контактное струйно-пленочное устройство, система охлаждения
Стр:  685

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО НАГРУЖЕНИЯ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ
Предложена математическая модель расчета тепловых нагрузок деталей цилиндро-поршневой группы двигателя автомобиля, работающего на неустановившихся режимах, в его полном жизненном цикле. Описаны методы расчета граничных условий для определения теплового состояния деталей цилиндро-поршневой группы такого двигателя с использованием теоретических формул, эмпирических и полуэмпирических соотношений и табличных данных. При моделировании рассчитывалась работа всех систем двигателя (насосов, трубопроводов, теплообменников), влияющих напрямую или косвенно на тепловое состояние его цилиндро- поршневой граппы. Нестационарное тепловое состояние этой группы рассчитывалось 1 раз за цикл работы двигателя с использованием осредненных за рабочий цикл двигателя значений локального коэффициента теплоотдачи и результирующей температуры среды. Время счета на персональном компьютере одного шага по времени транспортного дизеля типичной конструкции с количеством узлов порядка 500 составило 5 с.
Автор:  Ф. Б. Барченко, В. Н. Бакулин
Ключевые слова:  двигатель автомобиля, цилиндро-поршневая группа, тепловое нагружение
Стр:  691

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ СУШКИ ТОНКИХ ПЛОСКИХ ВЛАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ РЕГУЛЯРНОГО РЕЖИМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБОБЩЕННЫХ КОМПЛЕКСНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ
Изложены результаты экспериментального исследования кинетики сушки тонких материалов. Представлены основные опытные уравнения для расчета кинетических параметров процесса сушки: плотности тепловых потоков, среднеинтегральной температуры и длительности сушки.
Автор:  А. И. Ольшанский, А. М. Гусаров
Ключевые слова:  влагосодержание, среднеинтегральная температура, темп нагревания, темп убыли влагосодержания.
Стр:  700

ВЛИЯНИЕ НЕСОВЕРШЕНСТВ ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ НА ТЕРМОДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Проведены расчеты и анализ термонапряженного состояния оптических элементов (зеркал, проходных окон, светоделителей). Исследованы температурные поля, напряжения, изгибные термоперемещения и расширения оптической поверхности этих элементов в неоднородных локальных условиях их нагружения в зависимости от имеющихся в них дефектов.
Автор:  Ю. И. Шанин, О. И. Шанин, А. В. Черных, И. С. Шарапов
Ключевые слова:  термодеформация, тепловой поток, система охлаждения, оптический элемент, лазерное зеркало
Стр:  714

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ТЕМПЕРАТУРА НАЧАЛА РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ ТИТАНА В РАЗЛИЧНЫХ СТРУКТУРНЫХ СОСТОЯНИЯХ
Приведены результаты измерений температуропроводности, теплопроводности и теплоемкости образцов из титана марки ВТ1-0 в литом, деформированном субмикрокристаллическом и в спеченном состояниях. Установлено, что снижение тепло- и температуропроводности титана в субмикрокристаллическом и спеченном состояниях связано с увеличением количества дефектов в объеме материала, а повышение температуры полиморфного превращения титана — с растворением кислорода в решетке. Приведены результаты исследования коэффициента термического линейного расширения для титана в крупнокристаллическом и субмикрокристаллическом состояниях. Установлено снижение коэффициента термического линейного расширения титана с субмикрокристаллической структурой, что может свидетельствовать о снижении температуры плавления. Показано, что отжиг образцов, находящихся в субмикрокристаллическом состоянии, приводит к увеличению значения температурного коэффициента линейного расширения, приближая его значение к температурному коэффициенту линейного расширения титана в равновесном состоянии. Исследования методом обратной съемки в камере КРОС позволили оценить температуру начала рекристаллизации титана марки ВТ1-0 после интенсивной пластической деформации методом винтовой экструзии. Установлено снижение температуры начала рекристаллизации для титана в деформированном субмикрокристаллическом состоянии. На основании полученных закономерностей установлены оптимальные режимы термической обработки титана марки ВТ1-0 для снятия внутренних напряжений и сохранения субмикрокристаллической структуры.
Автор:  Д. В. Павленко, Д. В. Ткач, С. М. Данилова-Третьяк, Л. Е. Евсеева
Ключевые слова:  титан, винтовая экструзия, структурное состояние, теплофизические свойства, теплопроводность, термический коэффициент линейного расширения, температура рекристаллизации
Стр:  721

РЕАЛИЗАЦИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МАССИВНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ КОЭФФИЦИЕНТА ДИФФУЗИИ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
Рассматривается задача определения диапазона изменения режимных параметров процесса измерения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов c целью повышения оперативности и точности применяемого метода неразрушающего контроля. В результате проводимых исследований определяется последовательность осуществления измерительных операций разработанного метода. Повышение точности определения искомого коэффициента диффузии достигается за счет обеспечения попадания максимума концентрации растворителя при реализации активной части эксперимента в рациональный диапазон статической характеристики применяемого для контроля локальной концентрации растворителей гальванического преобразователя. Снижение затрат времени и средств обеспечивается исключением необходимости проведения индивидуальной градуировки измерителя концентрации растворителей в твердой фазе анализируемых материалов по каждой новой системе капиллярно-пористый материал–растворитель, а также многочисленных пробных экспериментов с различными объемами дозы импульсного воздействия для повышения точности метода.
Автор:  В. П. Беляев, С. В. Мищенко, П. С. Беляев
Ключевые слова:  капиллярно-пористый материал, коэффициент диффузии растворителей, неразру- шающий контроль
Стр:  733

ПРОЧНОСТНОЙ РАСЧЕТ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ БЕТОННОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ, АРМИРОВАННОЙ КОМПОЗИТНОЙ АРМАТУРОЙ, ПРИ ПОЖАРЕ
Проведен прочностной анализ бетонной плиты, армированной стержнями из композитной арматуры, в сопоставлении с плитой, армированной стальной арматурой. Дана оценка напряженно-деформированного состояния для обоих вариантов армирования плиты. Напряженно-деформированное состояние
определялось как при действии только статической нагрузки, так и с последующим наложением температурных полей, т. е. в условиях стандартного пожара. Показано, что огнестойкость плиты, армированной композитной арматурой, по потере несущей способности оказывается в 1.6 раза выше в сравнении с
плитой, армированной стальной арматурой, хотя начальный прогиб, вызванный действием только статической нагрузки для плит, армированных композитной арматурой, в 6–7 раз превышает прогиб плит, армированных стальной арматурой.
Автор:  А. В. Ширко, А. Н. Камлюк, А. С. Дробыш, А. В. Спиглазов
Ключевые слова:  прочность, нагружение, метод конечных элементов, бетон, композитная и стальная арматуры, температурные поля, напряжение, огнестойкость
Стр:  742

ЖЕСТКОСТЬ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ МАССООБМЕННОГО АППАРАТА
Разработано контактное устройство для интенсификации тепломассообменных процессов при небольших энергетических затратах. Авторами проведена оценка возможных деформаций контактного устройства в процессе работы с помощью математической модели. С целью определения жесткости брусьев, удерживающих устройство, была разработана компьютерная программа, которая позволила получить модельные прогибы в интересующих точках. Приведены результаты расчетов на жесткость несущих элементов разработанных контактных устройств.
Автор:  А. В. Дмитриев, И. А. Сабанаев, О. С. Дмитриева
Ключевые слова:  массообмен, контактные устройства, энергосбережение, жесткость
Стр:  752

О ПОСТАНОВКЕ ГРАНИЧНОГО УСЛОВИЯ К УРАВНЕНИЮ КОНВЕКТИВНОЙ ДИФФУЗИИ ВОДОРОДА В ЖИДКОМ МЕТАЛЛЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
Проведено обобщение соотношения Сивертса на случай постановки граничного условия к уравнению конвективной диффузии водорода в жидком металле путем введения в него напряженности электростатического поля и степени ионизации атомов водорода в расплаве. Полученное соотношение качественно
согласуется с результатами лабораторных исследований. Оно может быть использовано при компьютерном моделировании конвективной диффузии водорода в жидком металле при воздействии на него внешнего электростатического поля.
Автор:  Н. И. Захаров
Ключевые слова:  граничное условие, конвективная диффузия, жидкий металл, электростатическое поле
Стр:  758

ВЛИЯНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ КЛАСТЕРОВ НА ДИФФУЗИЮ АТОМОВ ПРИМЕСИ В КРИСТАЛЛАХ КРЕМНИЯ
Получено уравнение диффузии примесных атомов в кристаллах кремния, на основе которого может быть определено влияние заряженных кластеров в кристалле кремния на процесс переноса примеси. Показано, что характерной особенностью этого влияния является возникновение дополнительного потока примесных атомов, который может привести к сегрегации примеси.
Автор:  О. И. Величко
Ключевые слова:  диффузия, сегрегация, кластер, примесь, кремний
Стр:  763

EFFECTIVENESS OF OPERATION OF ORGANIC RANKINE CYCLE INSTALLATION APPLIED IN THE LIQUID NATURAL GAS REGASIFICATION PLANT
Analysis of the operation of an Organic Rankine Cycle (ORC) installation heated by a low-temperature heat source is presented for the case where a condenser of a working fluid is cooled by a liquid of ultralow temperature. For this purpose, the process of regasification of Liquid Natural Gas (LNG) is considered. In the process, the condensation heat of the working fluid in ORC is taken by the LNG evaporating subsequently (i.e., undergoing regasification). The paper presents the schematic of this installation and its application, as well as the results of calculations on the basis of the analysis in terms of the power and efficiency. In the analysis, organic fluids used in the ORC as working ones have been selected.
Автор:  R. Kaczmarek and A. A. Stachel
Ключевые слова:  : ORC power plant, LNG, LNG regasification plant
Стр:  767

УДАРНЫЕ ВОЛНЫ В ИНЕРТНЫХ И РЕАГИРУЮЩИХ СРЕДАХ
"Ударные волны представляют особенный интерес с целого ряда точек зрения… С одной стороны там, где попытки интегрирования уравнений без введения разрывов (т. е. ударных волн) приводят к тем или иным парадоксам и к невозможности решения этих уравнений, теория ударных волн разрешает парадоксы и позволяет сконструировать режим движения при любых условиях. С другой стороны, ударные волны сами представляют собой парадоксальное явление. Они парадоксальны в том смысле, что, не вводя никаких предположений о диссипативных силах — о вязкости и теплопроводности, мы из элементарных соображений получаем законы ударных волн, в которых заключено возрастание энтропии, т. е. законы, в которых заключена необратимость процессов, происходящих в ударной волне".
Автор:  Н. А. Фомин
Ключевые слова:  ударная волна, горение, детонация, сверхзвуковые течения.
Стр:  774