ENG

 

"Инженерно-физический журнал" публикует оригинальные и обзорные статьи о новых резульатах научных исследований по следующей тематике: теплофизика, тепломассообмен, теория теплопроводности, термодинамика необратимых процессов, теория сушки, строительная теплофизика, водородная энергетика, структурно-механические характеристики дисперсных систем, формирование углеродных наноструктур, реодинамика, реология, низкотемпературная плазма.


ИНДЕКСАЦИЯ
Журнал индексируется в базах данных:
SCOPUS, INSPEC, Astrophysics Data System (ADS), Chemical Abstracts Service (CAS), Google Scholar, EBSCO, CSA, Academic OneFile, Academic Search, CSA Environmental Sciences, Earthquake Engineering Abstracts, EI-Compendex, Gale, INIS Atomindex, OCLC, SCImago, Summon by ProQuest
Импакт-фактор SCOPUS: SNIP – 0.787 SJR – 0.288 (http://www.scopus.com/source/eval.url)
Импакт-фактор РИНЦ 0.401 (http://elibrary.ru/title_about.asp?id=25251)

Содержание



Том 90, 2017

№1, №2, №3, №4, №5, №6,

Том 89, 2016

№1, №2, №3, №4, №5, №6,

Том 88, 2015

№1, №2, №3, №4, №5, №6,

Том 87, 2014

№1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 86, 2013 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
Том 85, 2012 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 84, 2011 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 83, 2010 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 82, 2009 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 81, 2008 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 80, 2007 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 79, 2006 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 78, 2005 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 77, 2004 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 76, 2003 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 75, 2002 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 74, 2001 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 73, 2000 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 72, 1999 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 71, 1998 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 70, 1997 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 69, 1996 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 68, 1995 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 67, 1994 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 66, 1993 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 65, 1992 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 64, 1991 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 63, 1990 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 62, 1989 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 61, 1988 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 60, 1987 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 59, 1986 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 58, 1985 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 57, 1984 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 56, 1983 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 55, 1982 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 54, 1981 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 53, 1980 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 52, 1979 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 51, 1978 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 50, 1977 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 49, 1976 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 48, 1975 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 47, 1974 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 46, 1973 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 45, 1972 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 44, 1971 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 43, 1971 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 42, 1970 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 41, 1969 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 40, 1968 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 39, 1965 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 38, 1980 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 37, 1979 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 36, 1979 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 35, 1978 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 34, 1978 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 33, 1978 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 33, 1977 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 32, 1977 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 31, 1976 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 30, 1976 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 29, 1975 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 28, 1975 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 27, 1974 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 26, 1974 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 25, 1973 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 24, 1973 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 23, 1972 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 22, 1972 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 21, 1971 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 20, 1971 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 19, 1970 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 18, 1970 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 17, 1969 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 16, 1969 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 16, 1969 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 15, 1968 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 14, 1968 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 13, 1967 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 12, 1967 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 11, 1966 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 10, 1966 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 9, 1965 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 8, 1965 №1, №2, №3, №4, №5, №6
Том 7, 1964 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12
Том 6, 1963 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12,
Том 5, 1962 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12,
Том 4, 1961 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12,
Том 3, 1960 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12
Том 2, 1959 №1, №2, №3, №4, №5, №6,
№7, №8, №9, №10, №11, №12,
Том 1, 1958 №1, №2, №3, №4, №5, №6, №7,
№8, №9, №10, №11, №12
   

Старая версия библиотеки журнала

 

 



Том 87, № 4


ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОС В ПРОЦЕССАХ ГОРЕНИЯ


УДК 536.7 (075.8)

А. П. Баскаков1, Ю. В. Волкова2,3, Н. С. Плотников3

ОПТИМАЛЬНАЯ СТЕПЕНЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ В ТВЕРДООКСИДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Приведены упрощенная методика и результаты расчетов концентраций компонентов в термодинамически равновесной смеси (синтез-газе), подаваемой в анодный канал батареи твердооксидных топливных элементов, и изменения концентраций вдоль этого канала. Рассмотрены варианты воздушного и парового риформинга природного газа (метана) для получения синтез-газа, а также его риформинг частью отработанных продуктов сгорания. Определена доля возвращаемых анодных газов, необходимая для полной химической регенерации. Рассчитана зависимость электродвижущей силы твердооксидного топливного элемента от степени поглощения кислорода в термодинамически равновесной системе (при разомкнутой электрической цепи).

Ключевые слова: твердооксидные топливные элементы, химическая регенерация, паровой и воздушный риформинг, электродвижущая сила, степень поглощения кислорода анодным газом.

Стр. 741.

1Уральский энергетический институт. Россия, 620049, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 5; э-почта: baskakov_ap@e1.ru; 2НПО автоматики им. акад. Н. А. Семихатова. Россия, 620075, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 145; 3Уральская производственная компания. Россия, 620075, Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 145; э-почта: gibridsofc@gmail.com.


УДК 536.4

А. О. Жданова, Г. В. Кузнецов, П. А. Стрижак

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ИСПАРЕНИИ ВОДЫ В ПОРАХ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ЛЕСНОГО ГОРЮЧЕГО МАТЕРИАЛА

Проведено численное исследование физико-химических процессов при испарении воды в порах приповерхностного слоя лесного горючего материала. Определены особенности подавления реакции термического разложения горючего материала при полном прохождении воды в его поры и формировании водяной пленки над его поверхностью. Установлены характерные времена подавления реакции термического разложения при различных внешних условиях, толщинах и видах лесного горючего материала (листья березы, хвоя сосны и ели)..

Ключевые слова: лесной горючий материал, приповерхностный слой, вода, пленка, термическое разложение, тушение.

Стр. 751.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Энергетический институт. Россия, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 30; э-почта: zhdanovaao@tpu.ru


УДК 531.534:536.245.022

А. М. Гришин, В. П. Зима, Д. П. Касымов

МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПРИРОДНЫХ ПОЖАРОВ В РАМКАХ НОВОЙ КОНЦЕПЦИИ БОРЬБЫ С ПРИРОДНЫМИ И ТЕХНОГЕННЫМИ КАТАСТРОФАМИ

Представлены разработки методов и устройств локализации и тушения природных пожаров, созданные с учетом знаний о структуре пламени и разрушающие путем относительно малых энергетических воздействий наиболее уязвимые части фронта пожара –– зоны пиролиза и смешения горючих продуктов пиролиза с кислородом воздуха.

Ключевые слова: природный пожар, ударная волна, зона пиролиза, пожарная безопасность, природные и техногенные катастрофы.

Стр. 759.

Томский государственный университет. Россия, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 36; э-почта: fire@mail.tsu.ru, Kasimov_den464a@mail.ru


УДК 662.612

В. И. Тимошенко

ВЛИЯНИЕ ОБЪЕМНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В УГОЛЬНЫХ ЧАСТИЦАХ НА ИХ ПРОГРЕВ И ВОСПЛАМЕНЕНИЕ В ГАЗОДИСПЕРСНОМ ПОТОКЕ

Проанализировано влияние неравномерности прогрева сухих и влагонасыщенных частиц угля на время и характер их воспламенения. Использованы кинетическая модель гетерогенных реакций на поверхности частиц и равновесная модель реакций в газовой фазе. Показано, что изменение температуры внутри влагосодержащей частицы может привести к уменьшению (в два и более раз) времени ее воспламенения по сравнению с изотермической частицей.

Ключевые слова: химически равновесная смесь, гетерогенные химические реакции, фронт фазового перехода, подвижная граница, скорость испарения воды, газодисперсные течения.

Стр. 767.

Институт технической механики НАН Украины и Государственного космического агенства Украины. 49600, г. Днепропетровск, ул. И. В. Лешко-Попеля, 15; э-почта: vitymoshenko@nas.gov.ua


НАНОСТРУКТУРЫ

УДК 536.423

О. Г. Пенязьков, В. И. Саверченко, С. П. Фисенко

ОСОБЕННОСТИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА НАНОЧАСТИЦ ПРИ ИСПАРЕНИИ ФЕМТОЛИТРОВЫХ КАПЕЛЬ РАСТВОРА ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ

Приведены результаты рентгенофазового анализа продуктов низкотемпературного распылительного пиролиза фемтолитровых капель водных растворов хлорида никеля. Показано, что состав наночастиц, собранных на подложке-электроде, зависит от давления в реакторе и начального пересыщения раствора. Установлено, что заметные химические превращения начинаются при давлениях ниже 80 Торр. Обсуждается влияние испарения капли и нуклеации в образовавшемся пересыщенном растворе на кинетику химических превращений, ведущих к появлению экспериментально зарегистрированных веществ.

Ключевые слова: пересыщенный раствор, диссоциация, оксиды никеля, испарение, нуклеация, диффузионный рост.

Стр. 772.

Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси. 220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 15; э-почта: fsp@hmti.ac.by


УДК 541.182

В. В. Левданский1, В. И. Ролдугин2, В. M. Жданов3, В. Здимал4

СВОБОДНОМОЛЕКУЛЯРНОЕ ТЕЧЕНИЕ ГАЗА В УЗКОМ (НАНОРАЗМЕРНОМ) КАНАЛЕ

Проанализировано свободномолекулярное течение газа в цилиндрических каналах (капиллярах) с непроницаемыми стенками для различных схем рассеяния молекул стенками каналов с учетом поверхностной диффузии адсорбированных молекул и течение газа в таких каналах с учетом фазовых превращений на их стенках. Выявлено существенное влияние поверхностной диффузии на массоперенос газовых смесей в указанных каналах. Расcмотрена модификация феноменологических соотношений неравновесной термодинамики прерывных систем. Обсуждена проблема равномерного осаждения тонких пленок на внутреннюю поверхность цилиндрического канала.

Ключевые слова: узкие каналы, свободномолекулярное течение газа, поверхностная диффузия, газовая смесь, фазовые превращения.

Стр. 778.

1Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси. 220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 15; э-почта: vlev5@yahoo.com; 2Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН. 119991, г. Москва, Ленинский просп., 31; 3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ". Россия, 115409 г. Москва, Каширское шоссе, 31; 4Институт химических процессов АН ЧР, Чешская Республика, г. Прага.


ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ И ТЕПЛООБМЕН В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

УДК [536.21].001.57

В. В. Асташинский

ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ДИНАМИКИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ЖЕЛЕЗА В ПРОЦЕССЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НЕГО КОМПРЕССИОННОГО ПЛАЗМЕННОГО ПОТОКА

Представлены результаты расчета распределения нестационарных температурных полей в приповерхностном слое образцов железа, подвергнутых воздействию компрессионных плазменных потоков, на основе решения задачи Стефана при заданных начальных и граничных условиях с учетом зависимости теплоемкости и теплопроводности образца от его температуры. Показано, что при сверхбыстром нагреве и охлаждении образца железа (~107 К/с) в нем формируется модифицированный слой с неравновесной микроструктурой, содержащий аморфные и нанокристаллические фазы, которые увеличивают прочность и износостойкость образца..

Ключевые слова: плазменная модификация материала, азотирование, кристаллизация, численное моделирование.

Стр. 791.

Белорусский государственный университет. 220030, г. Минск, просп. Независимости, 4; э-почта: astashynski@bsu.by.


УДК 536.2

В. С. Зарубин, Г. Н. Кувыркин, И. Ю. Савельева

ТЕМПЕРАТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ДИСКА УНИПОЛЯРНОГО ГЕНЕРАТОРА

Рассмотрен установившийся процесс теплопроводности во вращающемся диске униполярного генератора постоянного тока. Построена математическая модель, на основе ее анализа выявлены особенности радиального распределения температуры в диске и определены влияния на это распределение зависимостей от температуры удельного электрического сопротивления и коэффициента теплопроводности материала диска. Установлен предельный уровень температурного коэффициента удельного электрического сопротивления, при котором существование установившегося распределения температуры в диске гиперболического профиля при определенных граничных условиях становится невозможным. Приведены решение и числовой пример для линейной задачи применительно к диску со степенной зависимостью его толщины от радиальной координаты.

Ключевые слова: униполярный генератор постоянного тока, температурное состояние диска, вариационная форма математической модели.

Стр. 796.

ПренеМосковский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана. Россия, 105005, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5, стр. 1; э-почта: Inga.Savelyeva@gmail.com.


УДК 697.133

О. В. Коршунов

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ СТЕН ПРИ МОНОТОННОМ ИЗМЕНЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ. АСИМПТОТИКА И КВАЗИСТАЦИОНАРНОСТЬ

Путем систематизации частных решений нестационарной задачи теплопроводности плоской стены в сопоставлении с общим асимптотическим решением этой задачи найдены поперечные распределения температур при любом монотонном изменении внешних условий и выявлены свойства теплопроводности стены в этих условиях. Асимптотическое решение выражено полусходящимися рядами и определенными интегралами и исследовано для степенных зависимостей от времени с показателем 0–2, что позволило обосновать понятие квазистационарности тепловых параметров стены и получить асимптотические погрешности и поправки, определяющие отклонения этих параметров от их стационарных значений. Рассмотрены особенности среднего теплового потока, наиболее устойчивого к тепловым возмущениям и по времени, и по амплитуде.

Ключевые слова: теплопроводность плоской стены, переменные граничные условия, асимптотические зависимости, квазистационарность, температура, плотность теплового потока.

Стр. 802.

Объединенный институт высоких температур РАН. 125412, г. Москва, ул. Ижорская, 13; э-почта: o.v.k@inbox.ru.


УДК 624.131

К. О. Сабденов, Т. М. Байтасов, М. Ерзада

ОПТИМАЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ. 1. ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ И ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

Сформулирована задача оптимизации теплоснабжения здания при смешении теплоносителя из подающего и обратного трубопроводов. Критерием оптимальности теплоснабжения является поддержание температуры внутри здания на уровне комфортного для человека значения. Анализ процесса теплоснабжения проведен как при наличии отводящего трубопровода, так и при его отсутствии в гидравлической системе теплового пункта. Предложены необходимые расчетные формулы для проведения анализа оптимальности теплоснабжения.

Ключевые слова: оптимизация теплоснабжения, тепловой пункт, система отопления здания, смешение теплоносителя, оптимальный коэффициент смешения.

Стр. 814.

Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева. Республика Казахстан, 010008, г. Астана, ул. Мирзояна, 2; э-почта: sabdenovko@yandex.kz


УДК 624.131

К. О. Сабденов, Т. М. Байтасов, М. Ерзада

ОПТИМАЛЬНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ. 2. АНАЛИЗ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведены расчеты температурного режима внутри здания. Установлено, что наличие отводящего трубопровода в тепловом пункте обеспечивает такое значение коэффициента смешения, при котором в жилых помещениях устанавливается постоянная комфортная температура 24 оC. При отсутствии такого трубопровода комфортная температура может не достигаться при любых значениях коэффициента смешения. Рассмотрена задача определения оптимальной зависимости средней скорости теплоносителя в системе отопления от коэффициента смешения. Введено понятие идеального температурного графика.

Ключевые слова: оптимизация теплоснабжения, тепловой пункт, система отопления здания, смешение теплоносителя, оптимальный коэффициент смешения, температурный график.

Стр. 822.

Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева. Республика Казахстан, 010008, г. Астана, ул. Мирзояна, 2; э-почта: sabdenovko@yandex.kz


UDC 51-75;53.09;687.174

I. Cherunova,1 N. Kornev,2 G. Jacobi,2 I. Treshchun,2 A. Gross,2 J. Turnow,2 S. Schreier2, and M. Paschen2

APPLICATION OF CALCULATIONS OF HEAT TRANSFER AND COMPUTATIONAL FLUID MECHANICS TO THE DESIGN OF PROTECTION CLOTHS

Three examples of use of computational fluid dynamics for designing cloths protecting a human body from high and low temperatures with an incident air flow and without it are presented. The internal thermodynamics of a human body and the interaction of it with the surroundings were investigated. The inner and outer problems were considered separately with their own boundary conditions.

Keywords: human thermodynamics, conjugate heat transfer, computational fluid dynamics, cloth design.

Стр. 829.

1Don State Technical University, 147 Shevchenko Str., Shakhty, 346500, Russia; e-mail: isch@mail.ru; 2University of Rostock, 2 A. Einstein Str., Rostock, 18059, Germany; e-mail: nikolai.kornev@uni-rostock.de.


ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

УДК 536.2

С. В. Резник, В. П. Тимошенко, П. В. Просунцов, Л. В. Миаль

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Предложена методика определения продольной теплопроводности тонкостенных элементов конструкций из композиционных материалов, включающая создание в образце исследуемого материала нестационарного температурного поля, градиент которого совпадает с направлением плоскости армирования. Выполнены оценки влияния основных методических погрешностей предложенного метода на точность определения теплопроводности материала.

Ключевые слова: теплопроводность, тонкостенные элементы конструкций, композиционный материал, плоскость армирования.

Стр. 838.

Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана. Россия, 105005, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, 5; э-почта: pavel.prosuntsov@mail.ru.


УДК 533.95

К. Альхуссан, Д. О. Морозов, Ю. А. Станкевич, Л. К. Станчиц, К. Л. Степанов

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗДУХА В ЗАДАЧЕ ГИПЕРЗВУКОВОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

Рассмотрены теплофизические свойства горячего воздуха, необходимые для описания гиперзвукового движения тел в земной атмосфере. Такое движение, как известно, сопровождается распространением сильных ударных волн, аналогичных волнам, генерируемым мощными взрывами. Выполнены расчеты и созданы банки данных по уравнениям состояния и теплофизическим характеристикам воздуха в интервалах температур и плотностей, отвечающих скоростям движения тел до 10 км/с на высотах 0−100 км. Обсуждается постановка задачи о гиперзвуковом движении при отсутствии термодинамического равновесия.

Ключевые слова: уравнения состояния, термодинамические функции, диссоциация, ионизация, кинетические процессы.

Стр. 845.

Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси. 220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 15; э-почта: borej1310@gmail.com


УДК 536.212.3.002.56:53.088

Н. П. Жуков, Н. Ф. Майникова, И. В. Рогов, А. О. Антонов

ОЦЕНКА СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ МНОГОМОДЕЛЬНОГО МЕТОДА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

Рассмотрены результаты анализа и оценки систематических погрешностей многомодельного метода установления теплофизических свойств твердых материалов. Аналитически получено условие, определяющее верхнюю границу надежного определения теплопроводности исследуемых материалов.

Ключевые слова: твердые материалы, тепловой анализ, теплофизические свойства, неразрушающий метод, систематические погрешности.

Стр. 853.

Тамбовский государственный технический университет. Россия, 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106; э-почта: teplotehnika@nnn.tstu.ru


УДК 532.685

Е. В. Славнов1, И. А. Петров2

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР В ПРОЦЕССЕ ОТЖИМА МАСЛА НА ПРИМЕРЕ ЭКСТРУДАТА РАПСА

Представлен метод определения изменений фильтрационных свойств масличных культур в процессе отжима масла на основе циклического динамического нагружения. Использование метода показано на примере отжима экструдата рапса. Установлено, что изменение массовой концентрации масла в образце рапса в узком диапазоне 0.45–0.23 приводит к уменьшению его коэффициента проницаемости в 101.5–102 раз в зависимости от приложенного давления. Показано, что зависимость проницаемости рапса от величины приложенного давления носит немонотонный характер.

Ключевые слова: проницаемость, пластически деформируемая пористая среда, фильтрация, отжим масла.

Стр. 860.

1Институт механики сплошных сред УрО РАН. 614013, г. Пермь, ул. акад. Королева, 1; э-почта: slavnov@icmm.ru; 2Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Россия, 614000, г. Пермь, Комсомольский просп., 29; э-почта: uralmaster_85@mail.ru


ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОС В ДИСПЕРСНЫХ И ПОРИСТЫХ СРЕДАХ

УДК 532:536

М. Х. Хайруллин, П. Е. Морозов, М. Н. Шамсиев, А. И. Абдуллин

ОЦЕНКА ДЕБИТА ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЗАЛЕЖИ СВЕРХВЯЗКОЙ НЕФТИ МЕТОДОМ ПАРОГРАВИТАЦИОННОГО ДРЕНИРОВАНИЯ

Разработана аналитическая модель для оценки дебита горизонтальной скважины при разработке залежей сверхвязких нефтей и природных битумов методом парогравитационного дренирования. Расчеты, проведенные по этой модели, хорошо согласуются с экспериментальными данными физического моделирования процесса парогравитационного дренирования. Исследовано влияние фильтрационно-емкостных свойств и линейных размеров пласта на дебит горизонтальной скважины.

Ключевые слова: парогравитационное дренирование, сверхвязкая нефть, паровая камера, горизонтальная скважина, дебит нефти.

Стр. 865.

Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН. Республика Татарстан, 420111, г. Казань, ул. Лобачевского, 2/31; э-почта: morozov@mail.knc.ru


УДК 622.279.72:519.633

Э. А. Бондарев, И. И. Рожин, К. К. Аргунова

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГИДРАТОВ В ГАЗОВЫХ СКВАЖИНАХ ПРИ ИХ ТЕПЛОВОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ГОРНЫМИ ПОРОДАМИ

Рассмотрена сопряженная задача теплообмена между несовершенным газом в скважине и окружающей средой (горными породами), 1) которая сводится к решению дифференциальных уравнений, описывающих неизотермическое течение газа в скважине и распространение тепла в горных породах. При этом в квазистационарной математической модели образования (диссоциации) гидратов в газовой скважине учитывается зависимость коэффициента теплообмена газа с гидратным слоем от изменяющейся со временем площади проходного сечения. Показано, что при сопряженной постановке задачи время образования гидратных пробок существенно возрастает в отличие от случая, когда температура горных пород считается неизменной.

Ключевые слова: образование гидратов, несовершенный газ, многолетнемерзлые горные породы, сопряженная задача.

Стр. 871.

Институт проблем нефти и газа СО РАН. Россия, 677980, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1; э-почта: bondarev@ipng.ysn.ru


УДК 532.72; 669.015.23

А. А. Жилин, А. В. Федоров

АКУСТО-КОНВЕКТИВНАЯ СУШКА КЕДРОВОГО ОРЕХА

Проведено экспериментальное исследование процесса сушки зерен кедрового ореха тремя способами: акусто-конвективным, термо-конвективным и тепловым. Выполнено качественное и количественное сравнение динамики процессов экстракции влаги из зерен ореха для рассматриваемых способов сушки. Для полного понимания механизма экстракции влаги из зерен кедрового ореха проведено отдельное исследование процесса сушки скорлупы и ядра ореха. Полученные экспериментальные данные по акусто-конвективной сушке орехов удовлетворительно описываются релаксационной моделью, данные по термо-конвективной сушке — билинейным законом, а данные по тепловой сушке — комбинированным законом, состоящим из трех временных этапов, характеризующихся различными режимами кинетики сушки.

Ключевые слова: акусто-конвективная сушка, термо-конвективная сушка, тепловая сушка, сушка кедрового ореха, сушка скорлупы кедрового ореха, релаксационная модель.

Стр. 879.

Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН. 630090, Новосибирск, ул. Институтская, 4/1; э-почта: fedorov@itam.nsc.ru, lab20@itam.nsc.ru


УДК 66.047.37

А. И. Ольшанский

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ПРОЦЕССЕ СУШКИ ВЛАЖНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ ВЛАГООБМЕНА

Осуществлен расчет теплообмена в процессе сушки влажных материалов на основе экспериментальных данных по влагообмену. Представлены уравнения для вычисления средней температуры материалов, тепловых потоков в них и длительности их сушки во втором периоде. Проведено сопоставление численных значений параметров сушки, полученных расчетным путем по формулам, с соответствующими экспериментальными данными.

Ключевые слова: влажный материал, среднеинтегральная температура, влагосодержание, темп нагрева тела, длительность сушки.

Стр. 887.

Витебский государственный технологический университет. Республика Беларусь, 210035, г. Витебск, Московский просп., 72; э-почта: zs_85@mail.ru


ГИДРОГАЗОДИНАМИКА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

УДК 532.529

К. Н. Волков1, А. Г. Карпенко2

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ МЕЖДУ КОАКСИЛЬНЫМИ ЦИЛИНДРАМИ НА ОСНОВЕ ПРЕДОБУСЛОВЛЕННОЙ ФОРМЫ УРАВНЕНИЙ НАВЬЕ–СТОКСА

Проведено численное моделирование свободно-конвективного течения в зазоре между двумя коаксильными цилиндрами на основе полных уравнений Навье–Стокса, записанных в рамках модели вязкого сжимаемого газа. Для стабилизации численных расчетов вязкого сжимаемого газа при малых числах Маха применялся метод предобусловливания, основанный на использовании физических переменных, и метод двойных шагов по времени. Исследована структура течения в зазоре между цилиндрами и характеристики теплообмена на поверхности внутреннего и внешнего цилиндров при различных числах Рэлея.

Ключевые слова: свободная конвекция, цилиндр, численное моделирование, предобусловливание.

Стр. 898.

1Университет Кингстона, SW15 3DW, Лондон, Великобритания; э-почта: dsci@mail.ru; 2Санкт-Петербургский государственный университет. Россия, 198504, г. Санкт-Петербург, Петергоф, Университетский просп., 35


УДК 532.517:4

С. А. Исаев1, А. Г. Судаков2, Ю. В. Жукова3, А. Е. Усачов4

МОДЕЛИРОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ ЛОБОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ПРЕКРАЩЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ЗНАКОПЕРЕМЕННОЙ ПОПЕРЕЧНОЙ СИЛЫ НА КРУГОВОЙ ЦИЛИНДР ЗА СЧЕТ ДРОССЕЛИРУЮЩЕГО ЭФФЕКТА

На основе численного решения уравнений Навье–Стокса и Рейнольдса, замыкаемых с помощью модели переноса сдвиговых напряжений Ментера, факторизованным конечно-объемным методом проведен анализ физических процессов, происходящих при нестационарном обтекании кругового цилиндра, окруженного кожухом с окнами для перетока среды. Показано, что такая компоновка кругового цилиндра обеспечивает стабилизацию следа за ним, а также снижение его лобового сопротивления и прекращение действия знакопеременной поперечной силы при числах Рейнольдса выше 105.

Ключевые слова: отрывное течение, круговой цилиндр, окруженный кожухом с окнами для перетока среды, лобовое сопротивление, подъемная сила, численное моделирование, процедура коррекции давления, подход Рхи–Чоу, многоблочные вычислительные технологии, модель сдвиговых напряжений Ментера.

1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации. Россия, 196210, г. Санкт-Петербург, ул. Пилотов, 38; э-почта: isaev3612@yandex.ru; 2Аккумуляторная компания "Ригель". Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 38; 3Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси. 220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 15; 4Филиал ФГУП ЦАГИ "Московский комплекс". 107005, г. Москва, ул. Радио, 17.

 


УДК 621.928.37

О. В. Матвиенко

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА И ФОРМИРОВАНИЯ ТУРБУЛЕНТНОСТИ ВО ВНУТРЕННЕМ ЗАКРУЧЕННОМ ПОТОКЕ ЖИДКОСТИ ПРИ НИЗКИХ ЧИСЛАХ РЕЙНОЛЬДСА

Представлены результаты исследований структуры течения закрученного потока жидкости в канале, параметров его турбулентности и теплообмена в нем при низких числах Рейнольдса. Установлено, что умеренная закрутка потока у стенки канала под действием центробежной силы приводит к появлению в этой области течения турбулентных возмущений и что формирование турбулентных пульсаций жидкости в окрестности оси канала затруднено вследствие появления возвратных течений и консервативности воздействия центробежной силы на параметры турбулентности жидкости. Показано, что теплообмен в закрученном потоке жидкости зависит от интегральной интенсивности закрутки и от способа организации вращения жидкости. Установлено, что теплоотдача потока с постоянным углом закрутки выше, чем потока, закрученного по закону вращения твердого тела.

Ключевые слова: закрученное течение, турбулентность, теплообмен, вычислительная гидродинамика.

Стр. 908.

Томский государственный архитектурно-строительный университет. Россия, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2; Томский государственный университет. Россия, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36; э-почта: matvolegv@mail.ru.


УДК 533.72

В. Е. Ефремов, М. К. Кузьмин

ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ И ДИФФУЗИОННАЯ ЗАДАЧИ В ТЕОРИИ НЕСТАЦИОНАРНОГО ДИФФУЗИОФОРЕЗА СФЕРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ

Начато построение теории нестационарного диффузиофореза крупной твердой частицы сферической формы в вязкой газовой среде. Гидродинамическая и диффузионная задачи разбиты на стационарную и строго нестационарную части. В результате решения стационарных частей этих задач получена окончательная формула для определения стационарной составляющей диффузиофоретической скорости рассматриваемой частицы. Для определения нестационарной составляющей диффузиофоретической скорости этой частицы найдена соответствующая формула в пространстве лапласовых изображений.

Ключевые слова: нестационарный диффузиофорез, сферическая частица, гидродинамическая задача, диффузионная задача.

Стр. 919.

Московский государственный областной университет. Россия, 105005, Москва, ул. Радио, 10а; э-почта: efremovam51@mail.ru.


UDC 536.25

Bapuji Pullepu and P. Sampath

FREE CONVECTION FLOW OF DISSIPATIVE FLUID FROM NONISOTHERMAL VERTICAL CONE

The effects of viscous dissipation with transient laminar free convection from a nonisothermal vertical cone at a wall surface temperature varying as a power function of the distance from the apex are considered. The fluid is assumed to be viscous and incompressible. The nondimensional governing equations of the flow are unsteady, coupled, and nonlinear partial differential equations which are solved with the use of an efficient, accurate, and unconditionally stable finite difference scheme of the Crank–Nicholson type. The velocity and temperature profiles are obtained and analyzed to reveal the effect of viscous dissipation at various values of the Prandtl number and the exponent in the power law variation of the surface temperature. The local as well as average skin friction and Nusselt number are presented and analyzed. The present results are compared with available ones from the literature and are found to be in good agreement.

Keywords: finite difference method, natural convection, nonuniform surface temperature, unsteady flow, vertical cone, viscous dissipation.

Стр. 929.

Department of Mathematics, SRM University, Kattankulathur, TN, India-603203; email: bapujip@yahoo.com.


UDC 533.6

K. K. Singh and B. Nath

SIMILARITY SOLUTIONS FOR THE FLOW BEHIND AN EXPONENTIAL SHOCK IN A ROTATING NONIDEAL GAS WITH HEAT CONDUCTION AND RADIATION HEAT FLUXES

A self-similar solution for the propagation of a shock wave driven by a cylindrical piston moving according to exponential temporal law in a nonideal rotating gas with heat conduction and radiation heat fluxes is investigated. The density and angular velocity of the ambient medium are assumed to be constant. Heat conduction is expressed in terms of the Fourier law, and radiation is considered to be of diffusion type for an optically thick gray gas model. The thermal conductivity and absorption coefficient are assumed to vary with temperature and density. Similarity solutions are obtained, and the effects of variations in the heat transfer parameters and gas nonidealness on the flow variables in the region behind the shock are investigated.

Keywords: similarity solutions, nonideal gas, rotating medium, exponential shock wave, heat transfer effects.

Стр. 939.

Department of Mathematics, North-Eastern Hill University, Shillong-793022, India; email: kaukumar@yahoo.com.


ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА В РЕОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ


УДК 669.041; 539.3

С. В. Шилько1, Д. А. Черноус1, С. В. Панин2

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОВЯЗКОУПРУГИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛИМЕРОВ И ЭЛАСТОМЕРОВ

Предложен метод определения термовязкоупругих параметров полимеров и эластомеров, основанный на идентификации модели деформирования по экспериментальным зависимостям модуля сдвига и тангенса угла механических потерь от температуры. Метод апробирован на полиэтилентерефталате в температурном диапазоне от –100 до + 100 °СС.

Ключевые слова: термовязкоупругие параметры, модель деформирования, полимеры, эластомеры, релаксационные характеристики.

Стр. 949.

1Институт механики металлополимерных систем им. В. А. Белого НАН Беларуси. 246050, г. Гомель, ул. Кирова, 32а; э-почта: Shilko_mpri@mail.ru; 2Институт физики прочности и материаловедения СО РАН. 634021, г. Томск, Академический просп., 2/4; э-почта: svp@ispms.tsc.ru


КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА

УДК 533.72

С. В. Гулакова, В. Н. Попов

АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ТЕЧЕНИИ КУЭТТА ДЛЯ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЧИСЛА КНУДСЕНА

В рамках кинетического подхода построено аналитическое (в виде ряда Неймана) решение задачи о плоском течении Куэтта. В качестве основного уравнения использовано уравнение Вильямса, а в качестве граничного условия на стенках канала применена модель зеркально-диффузного отражения. С учетом построенной функции распределения вычислена приходящаяся на единицу ширины канала величина потока массы газа, проходящего через его верхнюю половину, и найдена отличная от нуля компонента тензора вязких напряжений. Проведено сравнение с аналогичными результатами, полученными численными методами.

Ключевые слова: кинетическое уравнение Больцмана, модельные кинетические уравнения, точные аналитические решения, течение газа в каналах, течение Куэтта.

Стр. 953.

Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова. Россия, 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17; э-почта: v.popov@narfu.ru.


РАЗНОЕ

УДК 621.382.049.77.001.63; 621.382.049.77.001.66

Н. Л. Дудар1, В. М. Борздов2, А. С. Турцевич1

ПРИБОРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ КРЕМНИЕВОГО СТАБИЛИТРОНА

 

Предложена технология изготовления кремниевого стабилитрона с напряжением стабилизации 6.5 В. Определены удельное сопротивление подложки и режим диффузии фосфора в подложку, обеспечивающие требуемые значения напряжения стабилизации в условиях комнатной температуры и при двух граничных температурах –55 и 150 оС. Проведено сравнение данных моделирования с результатами эксперимента.

Ключевые слова: стабилитрон, напряжение стабилизации, приборно-технологическое моделирование, технологический маршрут, диффузионное легирование.

Стр. 961

1 ОАО "ИНТЕГРАЛ". Республика Беларусь, 220108, г. Минск, ул. Корженевского, 12; э-почта: n_dudarby@ tut.by. 2Белорусский государственный университет. 220030, г. Минск, пр. Независимости, 4; э-почта: office@bms.by. Поступила 14.02.2011.


 

ОБЗОРЫ

 

УДК 532.517:4

С. А. Исаев1, П. А. Баранов2, Ю. В. Жукова3, А. Е. Усачов4, В. Б. Харченко5

 

КОРРЕКЦИЯ МОДЕЛИ ПЕРЕНОСА СДВИГОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ С УЧЕТОМ КРИВИЗНЫ ЛИНИЙ ТОКА ПРИ РАСЧЕТЕ ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ

Обсуждается необходимость введения коррекции дифференциальных полуэмпирических моделей турбулентности для расчета циркуляционных течений несжимаемой вязкой жидкости. Представляется обзор подходов к учету влияния кривизны линий тока на характеристики турбулентности. Анализируется опыт численного моделирования двумерных отрывных течений в квадратной и цилиндрической кавернах на стенке плоскопараллельного канала и обосновывается дополнительная полуэмпирическая константа в выражении для вихревой вязкости модифицированной модели переноса сдвиговых напряжений.

Ключевые слова: отрывные течения, несжимаемая вязкая жидкость, турбулентность, каверна, многоблочные сетки, модели турбулентности, нестационарные осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье–Стокса, модель переноса сдвиговых напряжений Ментера, поправка на кривизну линий тока.

Стр. 966

1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации. Россия, 196210, г. Санкт-Петербург, ул. Пилотов, 38; э-почта: isaev3612@yandex.ru; 2Аккумуляторная компания "Ригель". Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 38; 3Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси. 220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 15; э-почта: julia_zhukova@rambler.ru; 4Филиал ФГУП ЦАГИ "Московский комплекс". Россия, 107005, г. Москва, ул. Радио, 17; 5Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет. Россия, 190005, г. Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, 4. Поступила 07.04.2014

 

          

2010 © Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси

ул. П.Бровки, 15, 220072, г. Минск
Приёмная: +375(17)2842136, факс: +375(17)2922513
E-mail: office@hmti.ac.by