Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1367
Статья научная
Представлены характеристики отождествления данных специального (военного) автоматического зависимого и радиолокационного наблюдений воздушных объектов при их координатно-связном опознавании. Характеристики получены в результате статистического имитационного моделирования алгоритма бесстробового отождествления траекторий, синтезированного по методу, основанному на теории оптимальной фильтрации дискретно- непрерывных марковских случайных процессов. Выполнено сравнение этих характеристик с характеристиками бесстробового и стробового отождествлений при радиолокационном опознавании.
Бесплатно
Характеристики радиального газостатического подшипника ступенчатого типа
Статья научная
Рассмотрена конструкция радиального газостатического подшипника ступенчатого типа. В сравнении с традиционными дроссельными газостатическими подшипниками устройство отличается простотой конструкции и технологичностью. Подшипник всегда устойчив. Уменьшение податливости несущего слоя, как правило, сопровождается ростом быстродействия подшипника. Зависимости степени устойчивости по ряду параметров имеют глобальный максимум, что позволяет, основываясь на динамических расчетах, проектировать оптимальные по быстродействию конструкции.
Бесплатно
Химические особенности минералов из редкой ассоциации известковых скарноидов Горной Шории
Статья научная
Охарактеризованы химические особенности минералов известковых скарноидов. Скарноиды содержат редкий минерал хибонит в ассоциации с везувианом, гроссуляром, герцинитом, магнетитом, корундом, апатитом, перовскитом. Контактовые зоны скарноидов обогащены диопсидом, гроссуляром и скаполитом. Приведены результаты электронно-зондовых исследований химического состава данных минералов и их кристаллохимические формулы. Отмечается отсутствие редкоземельной специализации скарноидов, свойственной другим проявлениям хибонита, и их высокая глиноземистость.
Бесплатно
Статья научная
С использованием аналогий, описаний иллюстраций и цитат из трудов известных металловедов сделана попытка связать тетрагональность, хрупкость, изменение морфологии мартенсита, дестабилизацию аустенита углеродом при % С > (~ 0,5 %) с предполагаемой промежуточной фазой ~ Fe42С (~ 0,5 % C). При % С > 0,5 мартенсит начинает менять морфологию от дислокационной к двойникованной, превращаясь в катастрофически хрупкий, становится тетрагональным без оговорок на самоотпуск во время закалочного охлаждения; феррит теряет способность быть видманштеттовым и упрочняться в результате естественного старения после субкритической закалки; предел текучести ферритоцементитной смеси независимо от формы цементита начинает даже понижаться; интервал мартенситного превращения начинает уменьшаться и т.п.
Бесплатно
Центробежные компрессоры перспективных ГПА: выбор параметров и пример проекта компрессора
Статья научная
Проведен анализ оптимального числа оборотов и количества ступеней компрессоров перспективных ГПА. В рамках выполнения проекта «Создание современного высокотехнологического производства по проектированию, изготовлению и испытаниям установок, компримирующих газообразные продукты для эффективного использования в транспортных системах и технологиях» - субсидия Министерства образования и науки Российской Федерации на основании Постановления Правительства РФ № 218 - лаборатория «Газовая динамика турбомашин» ОНТИ СПбПУ разработала методику и комплекс компьютерных программ, предназначенных для проектирования перспективных центробежных компрессоров. Комплекс применен для оптимизации геометрии ряда проточных частей центробежных компрессоров АО «Искра-Авигаз», а также при совместной разработке геометрии проекта проточной части компрессора 25 МВт в рамках проекта. С учетом существующих тенденций развития компрессоростроения и современного опыта АО «Искра-Авигаз» разработала конструкцию компрессора и сделала привязку его характеристик к заданным параметрам 2-4-й ниток Северо-Европейского газопровода. Показана высокая эффективность применения перспективного компрессора.
Бесплатно
Численное и экспериментальное моделирование течения в отсасывающей трубе гидротурбины
Статья научная
В работе проведено экспериментальное и численное изучение структуры закрученного турбулентного потока в модельной отсасывающей трубе гидротурбины. Получено хорошее согласование расчетных и экспериментальных данных. Обнаружена сильная неравномерность потока за поворотным коленом, существенно снижающая пропускную способность отсасывающей трубы.
Бесплатно
Численное исследование влияния ввода воздуха в жидкостный поток с прецессирующим вихревым ядром
Статья научная
Статья посвящена численному исследованию влияния впрыска воздуха в гидродинамическую вихревую камеру на характеристики потока с прецессирующим вихревым ядром. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными в Институте теплофизики СО РАН, и подтверждают эффект резкого уменьшения частоты прецессии вихря при вводе малого количества воздуха и дальнейшего плавного роста частоты прецессии при увеличении газосодержания в потоке.
Бесплатно
Численное исследование процессов в суперкавитационном испарителе с учетом термодинамических эффектов
Статья научная
В статье предложена математическая модель кавитационных течений, учитывающая термодинамические эффекты. Представлены результаты моделирования рабочих процессов суперкавитационного испарителя. Расчетами установлено, что в результате кавитационного испарения при заданных условиях температура в объеме каверны понижалась. Также обнаружено повышение температуры в области замыкания каверны.
Бесплатно
Численное исследование суперкавитирующего насоса
Статья научная
Решена задача об эффективном СК-насосе и найдено оптимальное распределение нагрузки вдоль радиуса лопасти с учетом величины зазора, степени развития кавитации, влияния конечного числа лопастей и центробежных сил. Показано, что с достаточной точностью можно получить решение, используя эквивалентную плоскую СК-решетку для проектирования любых СК-механизмов, применяя коэффициент «эффекта решетки» и подставляя перекос потока, рассчитанный для решетки плоских пластин с бесконечными прикрепленными кавитационными кавернами. В статье изложен универсальный метод проектирования и представлен пример расчета конструкции СК-насоса.
Бесплатно
Численное исследование течений в трубчатых теплообменниках
Статья научная
Решена задача исследования теплообмена вычислительными средствами в трубчатых теплообменниках применительно к однонаправленным и разнонаправленным потокам. Разработаны численные алгоритмы статических и динамических характеристик процесса теплообмена. Полученные результаты могут быть полезны для определения характеристик теплообменных процессов в нефтяной промышленности.
Бесплатно
Статья научная
Т-образная плоская тепловая труба (ТТ) предназначена для использования в конструкциях космических аппаратов (КА). В статье изложена разработанная математическая модель для расчета теплового режима работы изделий с использованием плоских тепловых труб, основанная на решении двумерных стационарных уравнений сохранения массы, дополненных уравнениями Дарси для жидкости и пара. Для заданного расположения источников и стоков тепла на поверхности плоской тепловой трубы рассчитаны распределения давлений и потоков массы для обеих фаз теплоносителя. Анализ работоспособности тепловой трубы для заданных условий основан на проверке выполнения капиллярного ограничения.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты физического и математического моделирования распределения температуры в образце нефтематеринской породы при одностороннем микроволновом облучении. Разработан и протестирован метод косвенного определения зависимости диэлектрических свой- ств образца от температуры по экспериментальным данным температурной динамики во время электромагнитного нагрева. Метод заключается в решении обратной задачи для установления температурной зависимости коэффициента поглощения электромагнитной волны, который зависит от диэлектрических свойств. Было создано две вариации модели. В одной из них коэффициент поглощения считался постоянным и однородным, а его значение было получено валидацией модели экспериментальными данными. Во второй имел место учёт зависимости коэффициента поглощения от температуры, математическая форма которой была определена решением обратной задачи. Сопоставление экспериментальных данных с результатами реализации этих моделей показало увеличение их количественной сходимости при применении разработанного метода.
Бесплатно
Численное моделирование напряженно-деформированного состояния многослойного аэродромного покрытия
Статья научная
В статье представлена модель деформирования слоистой конструкции аэродромного покрытия под воздействием нестационарного температурного поля. Установлена закономерность развития деформации слоя усиления аэродромного покрытия, свободного от внешнего механического воздействия, при нестационарном градиенте температуры с учетом термоупругих характеристик материала конструкции. Смоделирован процесс изменения напряженно-деформированного состояния (ДНС) слоистой конструкции во времени и по глубине и оценено влияние толщины асфальтобетонного слоя на динамику развития напряжений и деформаций в указанном слое. Приведен анализ результатов численного моделирования для заданных условий, которые могут быть использованы для проектирования асфальтобетонных конструкций усиления сборных аэродромных покрытий при реконструкции ВПП.
Бесплатно
Численное моделирование процесса теплопередачи в радиационно-конвективном размораживающем устройстве
Статья научная
В данной статье рассматривается численный метод решения задачи нестационарного теплообмена при разогреве угля в специальном размораживающем устройстве. Смерзшийся уголь невозможно выгрузить из вагона без предварительного разогрева. Экспериментальным способом были определены скорости нагрева угля и элементов вагона, выявлены наиболее подверженные перегреву детали. Вопрос оптимизации теплового режима работы размораживающего устройства не удалось решить в процессе экспериментальных исследований из-за эксплуатационных ограничений. Численное моделирование процесса разогрева угля в размораживающем устройстве позволило обойти эти ограничения. В результате предложен способ, позволяющий сократить время разогрева угля за счет применения специального теплового режима.
Бесплатно
Численное моделирование факельного горения угля микропомола в паромасляной горелке
Статья научная
Статья посвящена численному моделированию факельного сжигания угольного топлива в паромасляной горелке. Представлены результаты моделирования паромасляной горелки, разработанной в ИТ СО РАН, и новой факельной горелки, работающей на дизельном топливе с частичной заменой его на уголь микропомола. Сравнение результатов расчета с данными эксперимента показало их хорошее соответствие, как по уровню температуры, так и по концентрации газовых компонент продуктов горения. Результаты моделирования показали, что новая горелка устойчиво работает в широком диапазоне расхода угольной пыли. Полученные результаты численного исследования можно использовать при проектировании нового горелочного устройства, подобрав оптимальные режимы работы, для снижения на выходе концентрации вредных выбросов и недожега топлива.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрено определение зависимостей, связывающих параметры индукционной тигельной печи и форму мениска с помощью математической модели. Проведен анализ полученных данных и качественная оценка математической модели на базе открытого некоммерческого программного обеспечения Elmer и OpenFOAM. Выполнена отладка моделей, созданных для использования в дальнейших исследованиях свободной поверхности расплава.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты численного моделирования тепловых режимов теплопроводов в условиях увлажнения изоляции с учетом испарения и диффузии влаги. Выявлены масштабы тепловых потерь теплопроводов в условиях увлажнения изоляции с учетом испарения и диффузии влаги. Показан вклад эффекта испарения в суммарные тепловые потери и необходимость учета объемных долей влаги и пара в структуре слоя тепловой изоляции при расчете ее эффективной теплопроводности. Установлено, что нестационарностью процессов тепломассопереноса в условиях рассматриваемой задачи можно пренебречь.
Бесплатно
Численный анализ напряженно-деформированного состояния системы "грунтовое сооружение-основание"
Статья научная
Исследуется статическое напряженно-деформированное состояние и динамическое поведение двух взаимно ортогональных плоских моделей грунтового гидротехнического сооружения (плотины) совместно с окружающим скальным основанием с ослабленным включением. При этом первая модель представляет поперечное сечение плотины на скальном основании, вторая - продольное сечение по гребню плотины с окружающим ее неоднородным скальным грунтом. Учитывалась реальная геометрия и неоднородные физико-механические характеристики грунта тела плотины и основания, предоставленные проектной организацией. По результатам работы был сделан ряд предложений-рекомендаций по надежной и безопасной эксплуатации грунтовой плотины.
Бесплатно
Численный анализ теплотехнологических систем
Статья научная
В статье изложен метод анализа динамических режимов и систем оптимального управления сложными теплотехническими установками. Сформулированы соответствующие краевые задачи и задачи оптимального управления. Получены необходимые условия оптимальности в задаче управления ректификационной колонной. Проведен численный анализ динамических режимов технологических печей, и решены задачи оптимального управления ректификационной колонной. Приведены результаты численного исследования решаемых задач. Полученные результаты могут быть использованы при автоматизации промышленных химико технологических установок.
Бесплатно
Численный метод исследования стационарных режимов в технологических печах
Статья научная
В статье предлагаются математические модели для стационарных и динамических процессов технологических печей как объектов с распределёнными параметрами. Эта математическая модель получена на основе законов сохранения энергии, массы и импульса и включает в себя дифференциальные уравнения в частных производных. Проведено численное исследование стационарных режимов трубчатых печей. Для этого сформулирована краевая задача для расчета концентрации горючего вещества, плотности, скорости, температуры дымовых газов и температуры нагреваемого сырья, идущего на разделение в ректификационную колонну. Представлены результаты расчета технологических параметров. Предложенный метод может быть использован при автоматизации ректификационных установок в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
Бесплатно
