ТОМ 90, №6


ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ОБОБЩЕННОГО УРАВНЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ В ЧАСТИЧНО ОГРАНИЧЕННОЙ ОБЛАСТИ
Развита математическая теория построения интегральных преобразований и формул обращения для них применительно к обобщенному уравнению нестационарной теплопроводности в бесконечной области, ограниченной изнутри плоской, цилиндрической или сферической поверхностью. Развит метод функции Грина, предложены интегральные соотношения для аналитических решений краевых задач в указанной области. Рассмотрены иллюстративные примеры.
Автор:  Э. М. Карташов
Ключевые слова:  обобщенное уравнение нестационарной теплопроводности, частично ограниченная область, интегральные преобразования, формулы обращения, метод функции Грина
Стр:  1347

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛООБМЕНА И ТРЕНИЯ В АТОМНЫХ РЕАКТОРАХ СВЕРХКРИТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ С УЧЕТОМ ИНТЕНСИВНОСТИ И МАСШТАБА ТУРБУЛЕНТНОСТИ ТЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ СТОХАСТИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ И ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ МЕР
Представлены новые зависимости коэффициентов теплообмена и трения, применяемые для расчетов в активной зоне реактора при сверхкритическом давлении воды путем учета параметров возмущения в потоке теплоносителя — интенсивности и масштаба турбулентности течения. Данные решения получены на базе стохастических систем уравнений для турбулентности и эквивалентности мер между детерминированным (ламинарным) и случайным (турбулентным) потоками.
Автор:  А. В. Дмитренко
Ключевые слова:  сверхкритическое давление, трение, теплообмен, стохастические уравнения
Стр:  1356

ИДЕНТИФИКАЦИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ КВАЗИСТАЦИОНАРНЫХ ДВУМЕРНЫХ УРАВНЕНИЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
Рассматривается задача идентификации зависящего от времени коэффициента теплопроводности в начально-краевой задаче для квазистационарного двумерного уравнения теплопроводности в ограниченном цилиндре. Предполагается, что температурное поле в цилиндре не зависит от угловой координаты. Для решения данной задачи, которая относится к классу обратных задач, развивается математический подход, основанный на методе сопряженных градиентов в функциональной форме.
Автор:  Ю. М. Мацевитый, С. В. Алехина, В. Т. Борухов, Г. М. Заяц, А. О. Костиков
Ключевые слова:  обратная задача теплопроводности, квазистационарное уравнение теплопроводно- сти, коэффициент теплопроводности, метод сопряженных градиентов, функциональная идентификация
Стр:  1364

ОБ ОБРАТНЫХ КОЭФФИЦИЕНТНЫХ ЗАДАЧАХ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ НЕЛИНЕЙНЫХ КОМПОНЕНТОВ ТЕНЗОРА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ АНИЗОТРОПНЫХ ТЕЛ
Впервые изложена замкнутая методология численного решения обратных коэффициентных задач теплопроводности в анизотропных материалах, используемых в качестве теплозащитных в ракетнокосмической технике. Восстанавливаемые компоненты тензора теплопроводности зависят от температуры (являются нелинейными). Методология включает в себя формирование экспериментальных данных, неявный метод градиентного спуска, экономичный абсолютно устойчивый метод численного решения параболических задач, содержащих смешанные производные, параметрическую идентификацию, построение и численное решение задач относительно элементов матриц чувствительности, разработку функционала квадратичной невязки и регуляризирующих функционалов, а также разработку алгоритмов и программных комплексов. Неявный метод градиентного спуска позволяет разложить квадратичный функционал в ряд Тейлора с удержанием линейных слагаемых относительно приращений искомых функций, что существенно усиливает точность и устойчивость решения обратных задач. Разработаны программные комплексы как с учетом погрешностей в экспериментальных данных, так и без них. На основе априорных предположений о качественном поведении функциональных зависимостей от температуры компонентов тензора теплопроводности построены регуляризирующие функционалы, с помощью которых удается восстановить компоненты тензора теплопроводности с погрешностью не выше погрешности экспериментальных данных. Получены и обсуждаются результаты численного решения обратных коэффициентных задач по восстановлению нелинейных компонентов тензора теплопроводности.
Автор:  В. Ф. Формалев, С. А. Колесник
Ключевые слова:  тензор теплопроводности, обратные задачи, квадратичный и регуляризирующий функционалы, метод градиентного спуска, численные методы, матрица чувствительности, параметри- ческая идентификация
Стр:  1371

ПРЕДЕЛЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НЕОХЛАЖДАЕМЫХ И ОХЛАЖДАЕМЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Проведен анализ возможностей применения неохлаждаемых и охлаждаемых оптических элементов, например, лазерных зеркал, при ограничении перемещений оптической поверхности. Приведена простая
методика сравнения и выбора теплообменника зеркала и самого зеркала.
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:  1380

ПРЕДЕЛЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НЕОХЛАЖДАЕМЫХ И ОХЛАЖДАЕМЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Проведен анализ возможностей применения неохлаждаемых и охлаждаемых оптических элементов, например, лазерных зеркал, при ограничении перемещений оптической поверхности. Приведена простая методика сравнения и выбора теплообменника зеркала и самого зеркала.
Автор:  Ю. И. Шанин, О. И. Шанин, А. В. Черных, И. С. Шарапов
Ключевые слова:  термодеформация, тепловой поток, система охлаждения, оптический элемент, ла- зерное зеркало
Стр:  1380

ОБ ОДНОМ МЕТОДЕ РЕШЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ
С использованием дополнительной искомой функции и дополнительных граничных условий в интегральном методе теплового баланса получено точное аналитическое решение задачи теплопроводности для бесконечной пластины при симметричных граничных условиях первого рода. Решение уравнения в частных производных сведено к интегрированию обыкновенного дифференциального уравнения относительно дополнительной искомой функции. Показано, что выполнение дифференциального уравнения в граничных точках расчетной области эквивалентно его выполнению внутри нее. Отсутствие необходимости интегрирования этого уравнения по пространственной переменной по причине выполнения интегрального условия теплового баланса позволяет применять предложенный подход к задачам, решение которых затруднительно получить с помощью классических точных аналитических методов.
Автор:  И. В. Кудинов, В. А. Кудинов, Е. В. Котова, А. В. Еремин
Ключевые слова:  нестационарная теплопроводность, интегральный метод теплового баланса, допол- нительная искомая функция, дополнительные граничные условия
Стр:  1387

ВОСПЛАМЕНЯЕМОСТЬ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА С ВКЛЮЧЕНИЕМ УГЛЕРОДНЫХ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ
Углеродные наноразмерные топливные присадки были синтезированы воздействием электрического разряда на дизельное топливо. В зависимости от режима разряда в топливе образуются различные по форме, в том числе плоскостные графитизированные углеродные частицы. Воспламеняемость полученных образцов оценивалась по методу инициирования вспененной пробы топлива слаботоковой электрической дугой. Модифицированное топливо показывает улучшение характеристик воспламенения в присутствии нанодисперсной твердой фазы.
Автор:  П. Н. Кривошеев, В. В. Лещевич, С. Ю. Шимченко, С. В. Шушков, О. Г. Пенязьков
Ключевые слова:  дизельное топливо, электроразрядная обработка, углеродные нанокластеры, установка электродугового воспламенения.
Стр:  1398

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДА МЕДЛЕННОГО ГОРЕНИЯ В ДЕТОНАЦИЮ В СМЕСИ ВОДОРОД–КИСЛОРОД–ИНГИБИТОР (C2Br2F4)
В статье представлено моделирование перехода медленного (ламинарного) горения (дефлаграции)
в детонацию в смеси водорода и кислорода для двух случаев: первый — смесь не содержит ингибитор, ее состав меняется в зависимости от стехиометрического отношения, второй — стехиометрическая смесь содержит ингибитор C2Br2F4, его концентрация меняется. Исследование проведено решением уравнений газовой динамики горения, полученных на основе первичных понятий "поверхность горения" и "скорость пламени". В первом случае расстояние и время перехода в детонацию быстро увеличиваются при отклонении от стехиометрического состава смеси водород–кислород. То же самое наблюдается и во втором случае при увеличении концентрации ингибитора. Переход к детонации возможен вплоть до достижения концентрации ингибитора предельного значения, когда ламинарное горение невозможно.
Автор:  К. О. Сабденов, К. Е. Сакипов, М. Ерзада, С. А. Касимова
Ключевые слова:  переход дефлаграции в детонацию, смесь водород–кислород, влияние ингибитора на возникновение детонации
Стр:  1405

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА ФАКЕЛЬНОГО ГОРЕНИЯ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА
Рассматривается метод механоактивационной интенсификации факельного горения пылеугольного топлива путем формирования напряженного состояния микроструктуры его частиц, основанный на использовании закономерностей их внешней (диффузионной) и внутренней (релаксационной) кинетик. Исследованы механоактивационные неравновесные процессы, возникающие в частицах топлива при вынужденной релаксации их напряженного состояния с возобновлением подвижности микроструктуры частиц, которые интенсифицируют диффузионно-контролируемые химические реакции в них, в предположении, что время этих реакций значительно меньше времен механического воздействия на частицу и релаксации напряжений в ней. Проанализировано влияние диффузионного и релаксационного факторов на время выгорания частицы топлива и длину факела. Выделены области изменения параметров факельного горения, в которых длина факела определяется механизмами горения топлива и смешения продуктов горения.
Автор:  В. И. Попов
Ключевые слова:  процессы переноса, горение, механоактивация, топливо, релаксация, напряженное состояние
Стр:  1415

ЗАМЕЩЕНИЕ ГАЗА МЕТАНА В ГИДРАТНОМ ПЛАСТЕ ЖИДКИМ ДИОКСИДОМ УГЛЕРОДА
Представлена математическая модель и построены численные решения задачи о нагнетании жидкого диоксида в пласт, состоящий из скелета, гидрата метана и пор, заполненных газом метаном. Предполагается, что процесс происходит в два этапа. На первом, коротком этапе, происходит вытеснение свободного газа из пор. На втором, более длительном этапе, происходит замещение газа метана жидким диоксидом углерода в гидратной фазе и его растворение. Проанализированы расходы диоксида углерода и метана, а также их масса за рассматриваемый период времени.
Автор:  В. Ш. Шагапов, Ю. А. Юмагулова, О. А. Шепелькевич
Ключевые слова:  фильтрация жидкого диоксида углерода, поршневое вытеснение свободного газа, за- мещение метана, жидкий диоксид углерода, растворение метана, гидрат метана, гидрат диоксида угле- рода, кинетика гидратообразования
Стр:  1424

МЕТОДЫ ЛЕВЕНБЕРГА–МАРКВАРДТА В ЗАДАЧЕ ИДЕНТИФИКАЦИИ КОЭФФИЦИЕНТА АБСОЛЮТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПЛАСТА В УСЛОВИЯХ ДВУХФАЗНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ
Рассматривается задача идентификации коэффициента абсолютной проницаемости пласта в условиях двухфазной фильтрации по известным значениям дебита скважины в различные моменты времени. Задача решалась с использованием метода Левенберга–Марквардта и его двухшаговых вариантов без учета и с учетом соответствующей априорной информации.
Автор:  А. В. Елесин, А. Ш. Кадырова
Ключевые слова:  двухфазная фильтрация, абсолютная проницаемость пласта, функция невязки
Стр:  1434

НЕЛИНЕЙНЫЕ ПЛОСКИЕ ЛОКАЛИЗОВАННЫЕ ВОЛНЫ В ПОРИСТОЙ ЖИДКОНАСЫЩЕННОЙ СРЕДЕ С ПОЛОСТЯМИ
Исследовано распространение периодических (кноидальных) плоских продольных волн и солитонов в пористой жидконасыщенной среде с полостями в предположении, что диссипацией энергии волны в среде можно пренебречь. Определено влияние параметров системы, в частности, размера шарообразных полостей, на основные параметры (амплитуду и ширину) уединенных волн, а также влияние нелинейной скорости волны на ее амплитуду и волновое число. Полученные результаты сопоставлены с классическим поведением солитонов. Рассмотрены дисперсионные свойства пористой жидконасыщенной среды с полостями и проанализировано поведение соответствующих дисперсионных кривых в зависимости от изменения параметров среды.
Автор:  С. М. Айзикович, В. И. Ерофеев, А. В. Леонтьева
Ключевые слова:  пористая жидконасыщенная среда с полостями, среда Био, плоская продольная волна, кноидальная волна, солитон
Стр:  1441

ОСОБЕННОСТИ ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ БИДИСПЕРСНЫХ СЛОЕВ В УСЛОВИЯХ СУФФОЗИИ
Выполнено экспериментальное исследование псевдоожижения бидисперсных слоев кварцевого песка и пеллет из соломы при большом отношении их эквивалентных диаметров. Установлено влияние массовой доли пеллет на величину скорости полного ожижения дисперсного слоя. Показана неприменимость имеющихся зависимостей, основанных на использовании формулы Эргана, для описания полученных результатов.
Автор:  Е. А. Пицуха, Ю. С. Теплицкий, Э. К. Бучилко
Ключевые слова:  бидисперсный слой, суффозия, пеллеты, кварцевый песок, псевдоожижение
Стр:  1451

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В ГРУНТОВОЙ СРЕДЕ В НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ С УЧЕТОМ КАТАЛИТИЧЕСКИХ МИКРОЧАСТИЦ И НЕЛИНЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ
Рассмотрена задача математического моделирования вертикальной миграции радионуклидов в каталитической пористой среде в неизотермических условиях. Получено численное решение соответствующей одномерной нелинейной краевой задачи методом конечных разностей. Проведены численные эксперименты и осуществлен их анализ.
Автор:  А. П. Власюк, В. В. Жуковский
Ключевые слова:  краевая задача, каталитическая пористая среда, миграция радионуклидов, внутри- частичный массоперенос, неизотермические условия, метод конечных разностей
Стр:  1457

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В ГРУНТОВОЙ СРЕДЕ В НЕИЗОТЕРМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ С УЧЕТОМ КАТАЛИТИЧЕСКИХ МИКРОЧАСТИЦ И НЕЛИНЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ
Рассмотрена задача математического моделирования вертикальной миграции радионуклидов в каталитической пористой среде в неизотермических условиях. Получено численное решение соответствующей одномерной нелинейной краевой задачи методом конечных разностей. Проведены численные эксперименты и осуществлен их анализ.
Автор:  А. П. Власюк, В. В. Жуковский
Ключевые слова:  краевая задача, каталитическая пористая среда, миграция радионуклидов, внутри- частичный массоперенос, неизотермические условия, метод конечных разностей.
Стр:  1457

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕГАЗАЦИИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Представлена физико-математическая модель десорбции и фильтрации метана в неразгруженном угольном пласте в окрестности дегазационной скважины. Приведены результаты расчета изменения удельного метановыделения из этой скважины и среднего метаносодержания в угольном массиве в ее окрестности за время дегазации до 6 лет. Получено хорошее соответствие результатов расчета по модели и по инженерным формулам.
Автор:  И. М. Васенин, А. Ю. Крайнов
Ключевые слова:  дегазация, фильтрация, метановыделение, математическое моделирование
Стр:  1470

О РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ ОБЫЧНОЙ ВОДЫ В МИКРОТРЕЩИННЫХ КАНАЛАХ
Установлено, что причиной проявления нелинейного эффекта при движении воды в микротрещинах является величина расстояния между верхней и нижней плитами, которое далее будет называться толщиной трещины. Впервые было выявлено, что причиной проявления аномальных особенностей в трещинах является не только пристеночный слой, но и микротрещинный эффект, т. е. аналог эффекта Жамена в пористой среде.
Автор:  М. А. Мамедова, Р. С. Гурбанов
Ключевые слова:  аномальная вода, эффект Жамена, предельное напряжение сдвига, структурная вязкость
Стр:  1477

АКУСТОКОНВЕКТИВНАЯ СУШКА ЯЧЕИСТОГО ГАЗОБЕТОНА
Исследование посвящено изучению динамики сушки ячеистого газобетона разрабатываемым в ИТПМ СОО РАН акустоконвективным методом и его сопоставлением с традиционными термоконвективным и естественным способами. Выполнена серия экспериментов по увлажнению образцов и получена зависимость скорости поглощения влаги для двух режимов увлажнения: капиллярная пропитка и сорбция. При акустоконвективном режиме сушки показано влияние частоты и интенсивности рабочего потока на динамику экстракции влаги из осушаемых образцов. Полученные кинетические данные в рамках термоконвективной сушки имеют билинейное распределение, их математическая обработка позволила определить скорости протекающих процессов. Процесс естественной сушки проходит крайне медленно, при этом существенное влияние на скорость сушки оказывают параметры окружающей среды. Для математического описания полученных экспериментальных данных привлекается релаксационная модель, позволившая определить время релаксации для каждого режима сушки.
Автор:  А. А. Жилин, А. В. Федоров
Ключевые слова:  акустоконвективная сушка, сушка ячеистого газобетона, сравнение акустоконвек- тивной и термоконвективной сушек, время релаксации
Стр:  1483

ЛАЗЕРНАЯ ДИАГНОСТИКА СТРУКТУРЫ ФАКЕЛА РАСПЫЛА ПРИ ДИСПЕРГИРОВАНИИ ЖИДКОСТИ ФОРСУНКАМИ
Представлены методика и установка для определения пространственного распределения концентрации капель в факеле распыла, формирующегося в результате диспергирования жидкости форсунками.
Предлагаемая методика основана на измерении спектрального коэффициента пропускания факела при лазерном сканировании по хордам разных его сечений с последующим решением соответствующей обратной задачи (уравнения Абеля). Приведены характеристики структуры факелов распыла, полученных с использованием эжекционной и центробежной форсунок.
Автор:  В. А. Архипов, С. А. Басалаев, В. Ф. Трофимов, Н. Н. Золоторев
Ключевые слова:  лазерная диагностика, факел распыла, спектральная прозрачность, эжекционная и центробежная форсунки
Стр:  1499

ДИНАМИКА ВОЛН В МНОГОФРАКЦИОННЫХ ПУЗЫРЬКОВЫХ ЖИДКОСТЯХ
Исследовано распространение импульсных волн в смесях жидкости с дисперсной фазой, состоящей из парогазовых и газовых пузырьков, отличающихся друг от друга радиусами и теплофизическими свойствами. Предложена система дифференциальных уравнений для описания движения такой смеси и выведено дисперсионное соотношение для нее. Проведено сравнение динамики акустических волн в смесях воды с паровоздушными пузырьками, пузырьками углекислого газа с водяным паром и пузырьками гелия, а также в монодисперсных смесях воды с пузырьками одного газа. В исследованиях качественный состав дисперсной фазы варьировался за счет наращивания объемного содержания пузырьков одной из фракций и соответствующего уменьшения содержания пузырьков другой фракции при неизменном общем объемном содержании пузырьков.
Автор:  Д. А. Губайдуллин, Р. Н. Гафиятов
Ключевые слова:  акустические волны, пузырьковая жидкость, дисперсионное соотношение, тепломас- сообмен
Стр:  1506

ПОПЕРЕЧНЫЙ ВДУВ СТРУИ С ПОВЕРХНОСТИ ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЫ В СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОТОК
Проведено численное моделирование плоского сверхзвукового течения при наличии вдува струи газа в него по нормали с поверхности плоской пластины с использованием осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса и уравнения модели турбулентности SST. Определено влияние степени нерасчетности струи на результаты расчета структуры течения, угла наклона головного скачка уплотнения, длины отрывной зоны и глубины проникновения струи в основной поток. Результаты расчетов, полученные для различных величин чисел Маха основного потока и степеней нерасчетности, сравнивались с данными физического эксперимента. Полученные данные позволяют оптимизировать процесс смешения вдуваемой струи с основным сверхзвуковым потоком.
Автор:  К. Н. Волков, В. Н. Емельянов, М. С. Яковчук
Ключевые слова:  пластина, струя, вдув, отрыв, степень нерасчетности, численное моделирование
Стр:  1512

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПО ДАВЛЕНИЮ НА ПОВЕРХНОСТИ
Представлено описание методики определения аэродинамических характеристик — сил и моментов, действующих на модель летательного аппарата, полученных по результатам измерений давления на поверхности модели возвращаемого аппарата при работающих тормозных двигателях в режиме зависания над посадочной поверхностью. Приводится алгоритм построения интерполяционного полинома по узлам интерполяции в радиальном и азимутальном направлениях с использованием предположения о симметрии распределения давления на поверхности. Получены аэродинамические силы и моменты при различных углах крена аппарата. Показано, что составляющие аэродинамической силы, действующие на аппарат в режиме посадки и обусловленные струями сопел торможения вертикальной скорости, пренебрежимо малы по сравнению с тягой двигателя.
Автор:  В. Ф. Волков, А. А. Дядькин, В. И. Запрягаев, Н. П. Киселев
Ключевые слова:  аэродинамические силы, аэродинамические коэффициенты, возвращаемый аппарат, посадочная поверхность
Стр:  1518

ПЕРЕХОД К ИСТОЧНИКУ С ИЗМЕНЕННЫМИ ФИЗИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ С ПОМОЩЬЮ ЭНЕРГОПОДВОДА ИЛИ ВНЕШНЕЙ СИЛЫ
Исследована возможность изменения физических параметров источника/стока — энтальпии, температуры, полного давления, максимальной скорости, минимального размера — при постоянном радиальном числе Маха с помощью энергетического или силового воздействия на газ в ограниченной зоне. Показано, что управление параметрами возможно при дозвуковом, сверхзвуковом, околозвуковом (в пределе — звуковом) радиальном числе Маха. В обновленном источнике/стоке можно реализовать все варианты вихреисточника: в вакуум, из вакуума, в затопленное пространство, из затопленного пространства, частично или полностью.
Автор:  А. Н. Кучеров
Ключевые слова:  физические параметры вихреисточника, максимальная скорость, минимальный раз- мер, энергетическое, силовое воздействие, сверхзвуковой, дозвуковой, околозвуковой поток газа
Стр:  1525

ВЫНУЖДЕННЫЕ ПРОДОЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ГАЗА В ОТКРЫТОЙ ТРУБЕ ВБЛИЗИ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ
Представлены результаты теоретического и экспериментального исследований вынужденных продольных колебаний однородного газа в открытой трубе вблизи первой собственной частоты. Установлено, что на резонансной частоте форма волны давления газа изменяется со временем по закону, отличному от гармонического. Построены амплитудно-частотные характеристики указанных колебаний. Получено удовлетворительное согласие теоретического расчета размаха колебаний давления газа с экспериментальными данными
Автор:  Р. Г. Зарипов, Л. А. Ткаченко, Л. Р. Шайдуллин
Ключевые слова:  вынужденные продольные колебания, открытая труба, резонансная частота возбуждения
Стр:  1537

ВЫНУЖДЕННЫЕ ПРОДОЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ГАЗА В ОТКРЫТОЙ ТРУБЕ ВБЛИЗИ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ
Представлены результаты теоретического и экспериментального исследований вынужденных продольных колебаний однородного газа в открытой трубе вблизи первой собственной частоты. Установлено, что на резонансной частоте форма волны давления газа изменяется со временем по закону, отличному от гармонического. Построены амплитудно-частотные характеристики указанных колебаний. Получено удовлетворительное согласие теоретического расчета размаха колебаний давления газа с экспериментальными данными.
Автор:  Р. Г. Зарипов, Л. А. Ткаченко, Л. Р. Шайдуллин
Ключевые слова:  вынужденные продольные колебания, открытая труба, резонансная частота возбуждения
Стр:  1537

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ТУРБУЛЕНТНЫХ СТРУЙ ИЗ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ СОПЕЛ
Проведено экспериментальное исследование средних характеристик течения в трехмерной струе в широких пределах изменения параметра удлинения сопла. Определена когерентная структура турбулентности такой струи и влияние этой структуры на аэродинамику струи.
Автор:  М. С. Исатаев, Г. Толеуов, К. А. Есеналина
Ключевые слова:  прямоугольное сопло, параметр удлинения, трехмерная турбулентная струя, крупно- масштабный вихрь
Стр:  1543

РАСХОДНО-НАПОРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИСКОВОГО НАСОСА КРОВИ
Спроектирован и изготовлен экспериментальный макет дискового насоса для перекачивания жидкости. На специально созданном стенде проведены испытания этого макета для перекачивания 40% водного раствора глицерина, который максимально соответствует гидродинамическим характеристикам крови. Полученные результаты подтверждают возможность создания имплантируемого насоса крови на базе дискового насоса.
Автор:  А. М. Чернявский, А. Е. Медведев, Ю. М. Приходько, В. М. Фомин2 , В. П. Фомичев2 , А. В. Фомичев, К. А. Ломанович, Т. М. Рузматов, А. М. Караськов
Ключевые слова:  дисковый насос, вязкая жидкость, пограничный слой.
Стр:  1549

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ МЕЖДУ ВРАЩАЮЩИМИСЯ НЕПЛОСКИМИ ДИСКАМИ
Разработана математическая модель течения вязкой жидкости в зазоре дискового насоса с неплоскими дисками. Рассчитаны характеристики насоса: скорости потока, перепад давления, тензор напряжений и гидравлический коэффициент полезного действия насоса. Обнаружен локальный минимум давления в насосе, приводящий к локальному "запиранию" потока и снижению напорных характеристик и коэффициента полезного действия насоса. Найдены параметры, которые вызывают локальное "запирание" потока, и указаны пути преодоления этого явления. Установлен оптимальный внутренний радиус диска, при котором достигаются максимальные перепад давления и коэффициент полезного действия дискового насоса, что позволило рассчитать оптимальные параметры дискового пакета насоса.
Автор:  А. Е. Медведев, Ю. М. Приходько, В. М. Фомин, В. П. Фомичев1 , В. П. Чехов1 , А. М. Чернявский, А. В. Фомичев, Т. М. Рузматов, А. М. Караськов
Ключевые слова:  дисковый насос, вязкая жидкость, пограничный слой, математическая модель
Стр:  1553

MHD MIXED CONVECTION FLOW IN A ROTATING CHANNEL IN THE PRESENCE OF AN INCLINED MAGNETIC FIELD WITH THE HALL EFFECT
A numerical study of an oscillatory unsteady MHD flow and heat and mass transfer in a vertical rotating channel with an inclined uniform magnetic field and the Hall effect is carried out. The conservation equations of momentum, energy, and species are formulated in a rotating frame of reference with inclusion of the buoyancy effects and Lorentz forces. The Lorentz forces are determined by using the generalized Ohm law with the Hall parameter taken into account. The obtained coupled partial differential equations are nondimensionalized and solved numerically by using the explicit finite difference method. The effects of various model parameters, like the Hall parameter, Hartmann number, wall suction/injection parameter, rotation parameter, angle of magnetic field inclination, Prandtl number, Schmidt number, etc., on the channel velocities, skin friction coefficients, Nusselt number, and the Sherwood number are examined. It is found that the influence of the Hartmann number and Hall parameter on the channel velocities and skin friction coefficients is dependent on the value of the wall suction/injection parameter.
Автор:  A. Mishra and B. K. Sharma
Ключевые слова:  MHD, Hall effect, inclined magnetic field, rotating channel, heat and mass transfer
Стр:  1563

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТОПЛИВ
Приведена методика и результаты расчета термодинамических и теплофизических свойств альтернативного топлива.
Автор:  К. А. Авдеев, И. Е. Агуреев, М. Ю. Елагин, Р. Н. Хмелев
Ключевые слова:  альтернативное топливо, древесные и растительные отходы, рабочее вещество
Стр:  1575

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ И КОМПЕНСАЦИОННОГО ЭФФЕКТА В УГЛЕВОДОРОДНЫХ СРЕДАХ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СМОЛ И ПАРАФИНОВ
Для многокомпонентных углеводородных сред (нефтей и высококипящих фракций) получены линейные зависимости, связывающие предэкспоненту и энергию активации вязкого течения в уравнении Аррениуса. Отличительная особенность установленного кинетического компенсационного эффекта заключается в его существовании до и после температуры фазового перехода. Полученные результаты подтверждены статистическими данными и позволяют прогнозировать динамическую вязкость многокомпонентных углеводородных систем, таких как нефть и высококипящие фракции.
Автор:  А. А. Бойцова, Н. К. Кондрашева, М. Ю. Доломатов
Ключевые слова:  динамическая вязкость, вязкое течение, компенсационный эффект, ньютоновская многокомпонентная углеводородная среда, высококипящие фракции, нефть, энергия активации, фазовый переход
Стр:  1581

ЦИФРОВЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ СПЕКЛ-ТЕХНОЛОГИИ В ОПРЕДЕЛЕНИИ КРОВОТОКА В БИОТКАНЯХ И НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЗУБОЧЕЛЮСТНОЙ СИСТЕМЫ
Разработана методика оценки напряженно-деформированного состояния в системе "ортодонтическая аппаратура–твердые ткани зубов" с применением лазерно-оптической диагностики на основе цифровой спекл-фотографии. Определены показатели напряженно-деформированного состояния в системе "ортодонтическая аппаратура–твердые ткани зубов" в зависимости от состава сплава и вида сечения ортодонтических дуг. Определены оптимальные показатели напряженно-деформированного состояния ортодонтических дуг у пациентов с болезнями периодонта в сочетании с зубочелюстными аномалиями и деформациями, которым соответствуют следующие дуги: из сплава медь–никель–титан (CuNiTi) с круглым (0.012'', 0.013'', 0.014'', 0.016'', 0.018'') и прямоугольным сечениями (0.014 × 0.025'', 0.016 × 0.025''), из сплава титан–молибден (ТМА) с прямоугольным сечением (0.016 × 0.025'') и из нержавеющей стали (SS) с круглым (0.016'', 0.018'') сечением. Установлены прямая корреляционная связь между показателями напряженно-деформированного состояния в системе "ортодонтическая аппаратура–твердые ткани зубов" и капиллярным давлением периодонта (r = 0.78, p < 0.05), а также обратная сильная корреляционная связь с интенсивностью микроциркуляции периодонта (r = −0.88, p < 0.05).
Автор:  С. П. Рубникович, Ю. Л. Денисова, Н. А. Фомин
Ключевые слова:  спекл-технологии, спекл-структура, цифровая спекл-интерферометрия, биоспекл-по- ле, биоткани, напряженно-деформированное состояние
Стр:  1588