ТОМ 74, №3

Математическое моделирование процесса диспергации глин при фильтрации растворов через слабопроницаемые глинистые породы
На основании представлений о процессе диспергации глин разработана модель изменения фильтрационных свойств слабопроницаемых глинистых пород при фильтрации через них растворов с составом, отличным от исходного. Основную роль при этом играют два процесса - увеличение пористости за счет диспергации части пористого коллектора и увеличения вязкости образующейся суспензии. Ясно, что эти два процесса противоположным образом действуют на коэффициент фильтрации. В работе прослежена динамика влияния на коэффициент фильтрации этих процессов и получено точное аналитическое решение для нестационарной задачи в одномерном случае.
Автор:  М. Г. Храмченков
Стр:  41-43

Решение смешанных контактных задач в теории нестационарной теплопроводности методом сумматорно-интегральных уравнений
Определены закономерности развития пространственных нестационарных температурных полей в ограниченном цилиндре и полупространстве, когда одна торцевая поверхность цилиндра соприкасается с поверхностью полупространства в круговой области. Получено решение в области изображений преобразования Лапласа одной смешанной осесимметричной нестационарной задачи теплопроводности, при решении которой возникают сумматорно-интегральные уравнения с параметром интегрального преобразования Лапласа (L-параметром) и параметром конечного интегрального преобразования Ханкеля (H-параметром).
Автор:  В. П. Козлов , П. А. Мандрик
Стр:  70-74

Графоаналитический метод расчета процесса затвердевания стальных слитков
Разработан графоаналитический метод расчета процесса затвердевания слитка. Решение выполнено для задачи, сформулированной в объединенной постановке. В качестве математического аппарата применен метод эквивалентных источников.
Автор:  Ю. С. Постольник, В. И. Тимошпольский, И. А. Трусова, С. М. Козлов, О. В. Дубина
Стр:  100-105

Температурные напряжения в пакете лент, получаемых из расплава методом степанова
Предлагается математическая модель для описания термоупругих напряжений, возникающих в процессе роста пакета кристаллических лент, находящихся в состоянии теплообмена излучением между собой. Предполагается, что боковые поверхности лент являются диффузно-серыми. Исследовано поведение напряжений в лентах пакета в зависимости от скорости вытягивания, длины выращенных лент, расстояния между формообразователями, их толщины, температуры внешних экранов.
Автор:  А. В. Бородин , А. В. Жданов , Л. П. Николаева , И. С. Петьков , Л. П. Чупятова
Стр:  106-112

Влияние инерции жидкости и пористости стенки на процесс переноса импульса в биоподшипнике с инжекцией смазки
Рассматривается течение сдавливаемой пленки ньютоновской жидкости в биологическом подшипнике с пористой стенкой - в тазобедренном суставе. Система моделируется двумя криволинейными поверхностями и пористой стенкой, ограниченной искривленной непроницаемой поверхностью. Течение в зазоре рассматривается с учетом сил инерции. Используемые уравнения Навье-Стокса и Пуассона разделяются с помощью аппроксимации Моргана-Камерона. Получено решение в замкнутом виде, опирающееся на осреднение сил инерции. В качестве примера рассмотрен подшипник сферической формы.
Автор:  А. Валицкая , А. А. Маханек , С. А. Губарев
Стр:  216

Кризис теплоотдачи при кипении в условиях ступенчатого тепловыделения
Приведены результаты экспериментальных исследований по времени наступления кризиса кипения при нестационарном тепловыделении. Предложена расчетная зависимость для времени наступления кризиса теплоотдачи в широком диапазоне тепловых нагрузок, недогревов и давлений.
Автор:  С. Г. Обухов
Стр:  10-12

Теплоотдача от поверхности со сферическими впадинами при кипении воды и пароводяной смеси в закризисной области
Проведено экспериментальное исследование теплоотдачи в закризисной зоне при течении воды и пароводяной смеси в вертикальном кольцевом канале. Обогреваемая током внутренняя стенка была либо гладкой, либо с выштампованными в коридорном порядке впадинами. Их нанесение повышало коэффициент теплоотдачи в 1.5-2 раза и более. При этом прирост сопротивления трения был значительно меньшим.
Автор:  И. Л. Мостинский , В. Д. Гешеле , Д. А. Горяинов , И. П. Раскатов
Стр:  13-19

Расчет конвективного переноса водорастворимых соединений с учетом кинетики сорбции
Получено асимптотическое решение для уравнения конвективной диффузии водорастворимых соединений с учетом кинетики сорбции при линейной изотерме сорбции их твердой дисперсной фазой. Показано, что гидродисперсия пропорциональна квадрату линейной скорости жидкостного потока и обратно пропорциональна коэффициенту массообмена, определяющему скорость установления сорбционного равновесия.

Автор:  Г. П. Бровка
Стр:  25-29

Об аналогии режимов турбулентного и фильтрационного горения газов в инертных пористых средах
Рассмотрена аналогия между турбулентным и фильтрационным горением газа в инертной среде. Предполагается, что в случае отсутствия теплового взаимодействия газа и пористой среды элементарные процессы перемешивания, химического реагирования и другие при турбулентном и фильтрационном горении могут быть охарактеризованы аналогичными безразмерными параметрами, где интегральному масштабу турбулентности ставится в соответствие размер пор. Проведен анализ безразмерных параметров, построена диаграмма режимов Борги для фильтрационного горения, с использованием которой охарактеризован ряд типичных случаев фильтрационного горения. Показано, что рассмотренные случаи фильтрационного горения попадают в область искаженных пламен и распределенных зон реакции по классификации Борги. Из этого сделано предположение о непрерывном характере поверхности фильтрационного горения в первом из рассмотренных режимов. Рекомендованы формулы для оценки скорости газофазного горения при фильтрации.
Автор:  К. В. Добрего , А. Д. Чорный
Стр:  34-40

Система дифференциальных уравнений для решеточных задач теории перколяции
Предложена модель образования кластеров в перколяционной системе. На ее основе получены система дифференциальных уравнений для конечных кластеров и дифференциальное уравнение для бесконечного кластера. Исследованы решения этих уравнений в нескольких предельных случаях. Разработан метод приближенного замыкания уравнения для бесконечного кластера с использованием системы уравнений для числа конечных кластеров, при помощи которого получено выражение для перколяционной вероятности на всем диапазоне изменения доли проводящих связей в системе.
Автор:  П. С. Гринчук
Стр:  44-55

Статистическое вычисление вязких свойств нематических жидких кристаллов с помощью кинетического уравнения для тензорного параметра порядка
Проведено статистическое вычисление коэффициентов вязкости нематических жидких кристаллов. В качестве отправной точки для расчета используется выражение для тензора вязких напряжений, полученное в рамках релаксационной гидродинамики исследуемых сред, которая построена на основе метода неравновесных статистических ансамблей Д. Н. Зубарева. Для вычисления временных корреляционных функций, определяющих кинетические коэффициенты, использовано релаксационное уравнение для тензорного параметра порядка. Результаты теоретических вычислений сопоставляются с экспериментальными данными по температурной зависимости для ряда нематогенов
Автор:  А. В. Кондратенко , В. Б. Немцов
Стр:  56-62

Аккомодационные двухмоментные граничные условия в задачах о тепловом и изотермическом скольжении
Предлагается новая модель граничных условий, обобщающая известное граничное условие Черчиньяни. В этой модели наряду с коэффициентом аккомодации тангенциального импульса молекул учитывается коэффициент аккомодации следующего момента функции распределения. Модель способна аппроксимировать зеркально-диффузное граничное условие для задач скольжения с точностью до 1% и учитывает возможность того, что процесс аккомодации различных моментов на поверхности происходит по-разному. Такая возможность отсутствует как в зеркально-диффузном граничном условии, так и в условии Черчиньяни.
Автор:  А. В. Латышев , А. А. Юшканов
Стр:  63-69

Температурная стабилизация лавинных фотоприемников в информационных системах рециркуляционного типа
Проанализировано влияние температуры на отношение сигнал/шум в оптоэлектронном рециркуляционном контуре информационно-измерительной системы с лавинным фотоприемником. Установлено влияние температурной зависимости импульсной мощности инжекционного лазера на ширину и положение максимума в температурной зависимости на выходе фотоприемного устройства в системе рециркуляционного типа. Предложены методы поддержания коэффициента лавинного умножения фотоприемника на заданном уровне, оценена их эффективность.
Автор:  К. Н. Коростик
Стр:  212-216

Теплофизические интраоперационные оценки для зоны разрушения опухолевой ткани при интерстициальной термотерапии
Разработаны модели интраоперационного выбора оптимального проведения термотерапии опухолей и определения при этом степени их разрушения, основанные на последовательном фиксировании времен релаксации их температуры к артериальной. Модели и выполненные оценки таких времен основаны на предложенном механизме разрушения опухоли при локальном нагреве, который сводится к тепловым режимам, обеспечивающим минимизацию, вплоть до прекращения, кровотока в ткани, что обусловливает дальнейшее ее саморазрушение.
Автор:  В. Н. Бидненко , В. Л. Сигал
Стр:  87-91

Температурное поле полупространства с термически тонким покрытием в импульсных режимах теплообмена с внешней средой
Методами математического моделирования исследованы особенности процесса формирования температурного поля на границе твердого тела, имитируемого однородным полупространством с "термически тонким" покрытием, при реализации импульсных режимов теплообмена с внешней средой.

Автор:  А. В. Аттетков , П. А. Власов , И. К. Волков
Стр:  81-86

Численно-аналитическое исследование автомодельных режимов распространения нестационарных конвективных струй и термиков в однородной среде над точечным источником тепла
Предложена интегральная модель нестационарной вертикальной конвективной струи, включающая универсальное уравнение распространения верхней границы конвективного фронта в зависимости от мощности точечного теплового источника. Рассмотрен класс автомодельных решений, соответствующих источникам тепла, мощность которых изменяется мгновенно, а также по степенному и экспоненциальному законам. Построены аналитическое и численное решения автомодельных уравнений. Выполнено сопоставление численных расчетов с известными экспериментальными данными о профилях вертикальной скорости и температуры на оси струи.
Автор:  А. Н. Вульфсон
Стр:  92-99

Численное решение уравнения для одноточечной плотности вероятностей турбулентных пульсаций скалярного поля
Рассмотрена задача турбулентного смешения, начиная от состояния полной неперемешанности скалярного поля на молекулярном уровне. Она реализована с помощью численного интегрирования уравнения для одноточечной функции плотности распределения вероятностей (ФПРВ) f_t(Г) флуктуаций пассивного скалярного поля с привлечением аппарата решения ретроспективных задач. Полученная эволюция f_t(Г) согласуется с результатами ряда теоретических и экспериментальных работ.
Автор:  А. Д. Чорный
Стр:  113-116

Численное исследование гидродинамики закрученного течения в вихревой камере на основе двухпараметрической модели турбулентности
Рассматривается подход, основанный на решении полных осредненных уравнений Навье-Стокса в вихревых камерах, с использованием низкорейнольдсовой k - | модели турбулентности. Задача решается в переменных вихрь, функция тока и окружная компонента скорости. Используется метод ориентированной псевдоконвекции для задач динамики закрученных потоков, позволяющий сохранять второй порядок точности конвективных членов и обеспечивать устойчивость решения при достаточно больших числах Рейнольдса. Затрагивается вопрос постановки граничных условий второго порядка точности для завихренности на твердой стенке в угловых точках. Анализ полученных результатов показывает, что численные расчеты в рамках рассматриваемой модели турбулентности достаточно хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Автор:  И. Л. Артемов , А. В. Шваб
Стр:  117-120

Расчет диффузионного переноса водораcтворимых соединений с учетом кинетики сорбции
На основании вычислительных экспериментов предложены приближенные формулы и номограммы для расчета и оценки процессов диффузионного переноса водорастворимых соединений при контакте двух полуограниченных сред.
Автор:  Г. П. Бровка , Е. Н. Ровдан
Стр:  30-33

Модель турбулентных осциллирующих потоков в гладких трубах
Рассматриваются турбулентные осциллирующие течения в гладких трубах. Выделена группа потоков, в которых логарифмический пограничный слой монотонно растет со временем, определены условия квазистационарности этих потоков. Построена модель квазистационарного турбулентного осциллирующего течения в гладкой трубе, удовлетворительно согласующаяся с экспериментом.
Автор:  Р. Г. Галиуллин, Л. А. Тимохина , Э. Р. Галиуллина , Е. И. Пермяков
Стр:  121-124

Некоторые аспекты компьютерного моделирования гиперзвуковых течений: устойчивость, неединственность и бифуркации численных решений уравнений навье-стокса
Рассматривается ряд проблем, связанных с неединственностью численных решений уравнений Навье-Стокса, используемых для моделирования процессов обтекания затупленных тел гиперзвуковым потоком реального газа. Рассмотрены процессы эволюции стационарной картины течения, возмущенного единичным импульсом в начальный момент времени, при различных значениях определяющих параметров задачи. Исследована неустойчивость бифуркационного типа, приводящая к переходу нестационарного процесса с одной ветви решения на другую и выходом на стационарный режим.
Автор:  Г. А. Тарнавский , С. И. Шпак
Стр:  125-132

Диспергирование веществ и расчет глубины кратеров при высокоскоростных ударах
Рассматривается гидродинамическая модель процесса диспергирования тел при высокоскоростных ударах. Рассчитана глубина кратеров, образующихся при ударе тел о полубесконечную поверхность. Обсуждается возможность применения полученных результатов к эффекту сверхглубокого проникания.
Автор:  М. К. Жекамухов , Л. З. Шухова
Стр:  133-140

Модификация одномерной лагранжевой сетки для моделирования динамических процессов в трубопроводах переменного сечения
Рассматривается математическая модель безотрывного нестационарного движения идеального сжимаемого газа в трубопроводе с переменным сечением. Приводится метод, позволяющий, не выходя за рамки одномерной задачи, рассчитывать изменения давления, плотности и скорости в сужениях и расширениях трубопровода.
Автор:  И. С. Загузов , К. А. Поляков
Стр:  141-144

Численный расчет режимов течения жидкости, частично заполняющей горизонтальный вращающийся теплообменный цилиндр
Рассмотрено численное определение двумерного неустановившегося вязкого течения со свободной поверхностью в горизонтальном стационарно вращающемся цилиндре, осуществляющем теплообменные процессы. Используется метод "маркеров и ячеек" в полярной системе координат. Обсуждаются особенности моделирования режима пристеночного слоя и циркуляционного режима течения, возникающих соответственно при быстром и медленном вращении цилиндра. На основании приведенных результатов численных расчетов анализируется влияние числа Рейнольдса на характер течения.
Автор:  Ю. В. Науменко
Стр:  145-150

Упрощенное описание течения в диаметральном дисковом насосе трения
С помощью упрощенной модели рассмотрено течение в зазоре диаметрального дискового насоса трения; получены параметрические зависимости радиального профиля окружной скорости от окружного градиента давления и скорости вторичного течения. По известному из эксперимента среднему значению окружного градиента давления в междисковом зазоре оценивали скорость вторичного течения, основываясь на лучшем согласии этих распределений.
Автор:  С. В. Долгушев , С. В. Хайдаров
Стр:  151-154

Гидродинамическое взаимодействие и деформация капель
Рассматривается гидродинамическое взаимодействие капель в линейном течении вязкой несжимаемой жидкости. Предлагается аналитическое решение задачи для двух и трех взаимодействующих капель. Вычислены силы, действующие на капли, и относительные скорости последних. Найдена форма поверхности для двух взаимодействующих капель. Проведено сравнение с ранее полученными результатами.
Автор:  С. И. Мартынов
Стр:  155-160

Теплоотдача сферы в стесненном потоке вязкой жидкости
Приведены результаты экспериментального исследования средней теплоотдачи шара в области критерия Рейнольдса 0.1-40. Установлено увеличение числа Нуссельта с ростом параметра стесненности течения. На основе фрактальной теории дается физическое объяснение влиянию степени стесненности на теплоотдачу и вводится количественная поправка.
Автор:  А. Ж. Турмухамбетов
Стр:  161-163

Критерии подобия течений, характеризующие термодинамические свойства жидкостей и реальных газов
Получены критерии гидродинамического и теплового подобия течений, которые характеризуют термодинамические свойства жидкостей и реальных газов. Разработана математическая модель процессов в жидкостях и реальных газах в критериальной форме. 
Автор:  В. П. Добродеев , Н. А. Мочалова , А. В. Добродеев
Стр:  164-168

Плоская гидродинамическая задача для вязкоупругой смазки
Построено обобщение теории Рейнольдса одномерной гидродинамической задачи смазки, когда жидкость является вязкоупругой с произвольным релаксационным ядром. На основе качественного и численного анализа показано, что влияние релаксации приводит к расширению распределения давления и к снижению несущей способности смазочного слоя.
Автор:  О. Ю. Динариев
Стр:  169-172

Моделирование фазы установления реометрического течения вязкоупругой жидкости
Численно и аналитически исследуется течение между двумя пластинами на фазе установления для случая вязкоупругой жидкости в сравнении с жидкостью ньютоновской. Проанализированы количественные и качественные особенности течения. Отмечено, что в ряде случаев оно имеет волновые черты. Определено, что наличие вязкоупругости, как правило, увеличивает время установления течения. Отмечено, что ряд выявленных особенностей течения может быть использован при экспериментальных исследованиях неньютоновских жидкостей. 
Автор:  И. А. Макаров
Стр:  173-176

Комплексная модель эффективности ректификационных тарелок. 5. Перекрестное движение фаз при перемешивании жидкости
Рассмотрено частичное перемешивание жидкости при перекрестном движении фаз. Часть жидкости () на тарелке полностью перемешана, другая (1 - ) - движется в режиме идеального вытеснения и степень перемешивания определяется соотношением этих частей. Состав пара после тарелки принят равным среднему значению составов пара, выходящих из начального и конечного ее участков по ходу движения жидкости. После идеальной тарелки эти составы равновесны с поступающей и уходящей жидкостью соответственно. Получены аналитические зависимости эффективности от параметров реальной тарелки. Доказано равенство эффективностей в паровой и жидкой фазах. Рассмотрены некоторые частные и предельные случаи применимости комплексной модели.
Автор:  В. Н. Павлечко
Стр:  177-180

Комплексная модель эффективности ректификационных тарелок. 6. О некоторых особенностях применимости расчетных зависимостей
Предположена взаимосвязь расстояний от места ввода пара h и жидкости h1 до поверхности равенства концентраций на идеальной и реальной тарелках со степенью отклонения от закона Рауля, характеризуемой величиной коэффициента активности . Если активности компонентов идеального и реального растворов совпадают (=1), то h = 0.5 и h1 = 0.5 . При положительном отклонении легколетучего компонента от закона Рауля ( > 1) h > 0.5 и h1 > 0.5 , при отрицательном ( < 1 ) - h < 0.5 и h1 < 0.5 . Проведен также анализ влияния активности труднолетучего компонента и обоих компонентов на указанные расстояния. Для исключения отрицательных величин эффективности в расчетных процедурах, особенно при противотоке, предложено находить коэффициент равновесия по углу наклона к оси абсцисс касательной к равновесной линии и учитывать длину отрезка, отсекаемого этой касательной на оси ординат. Приведены некоторые модификации новых зависимостей для прямотока, противотока, перекрестного тока с перемешиванием и без него.
Автор:  В. Н. Павлечко
Стр:  181-183

Теплообмен с горизонтальными цилиндрами в центробежно-барботажном слое
Представлены результаты анализа экспериментальных данных по теплообмену на горизонтальных цилиндрах, обтекаемых вращающимся газожидкостным потоком. Определение гидродинамических параметров тонкой пленки в центробежно-барботажном слое проводили на основе математического моделирования пленочного течения при его обтекании высокоскоростным газожидкостным потоком. Приведены результаты обобщения данных по теплоообмену, а также сделана оценка гидродинамических критериев устойчивости для пленочного течения на поверхности цилиндров.
Автор:  А. Р. Дорохов , О. Ю. Килеева
Стр:  189-192

Термодинамический анализ процесса формирования соединений серы при кислородной газификации угля
Термодинамический подход к описанию поведения системы топливо-окислитель при кислородной газификации угля используется для выявления основных закономерностей процесса захвата серы минеральной частью угля и определения принципиальной возможности протекания процесса для углей различных месторождений.
Автор:  Г. Я. Герасимов , Т. М. Богачева
Стр:  193-197

Экспериментальное исследование плотности тока и плотности теплового потока в катодном дуговом пятне
Теплофизическими методами получены новые экспериментальные данные об эффективной "термической" плотности тока в нестационарном дуговом пятне на медном катоде электродугового нагревателя газа и ее зависимости от магнитного поля. Результаты исследования могут быть использованы для тепловых расчетов электродов с целью увеличения их ресурса. 
Автор:  А. М. Есипчук, А. Маротта, Л. И. Шараховский
Стр:  198-206

Расширение технологических возможностей твердотельных лазеров на стекле с Nd
На примере серийной модели импульсной лазерной установки на стекле с Nd показано, что применение неустойчивого резонатора с полупрозрачным однородным выходным зеркалом позволяет существенно снизить расходимость излучения и повысить однородность распределения интенсивности излучения в ближней зоне. Впервые для технологических лазеров на стекле получено качество излучения (40 - 50) мм*мрад и при энергии 23 Дж достигнута глубина проплавления стали 6.3 мм (аспектное число 10). Получена степень равномерности интенсивности излучения, оцениваемая на уровне 10%. Достигнутый уровень качества излучения позволяет рекомендовать лазер на стекле с Nd как для реализации режима глубокого проплавления, так и для лазерной закалки без использования внешних интегрирующих оптических
Автор:  С. В. Каюков , С. И. Яресько , П. А. Михеев
Стр:  207-211

Эффекты взаимодействия при пленочном кипении на сферических частицах
Рассматривается начальная стадия процесса теплового и динамического взаимодействия "коллектива" частиц расплава при их контакте с охлаждающей жидкостью.

Автор:  Дорняк О. Р., Левицкий С. П., Шабунина З. А., Шульман З. П.
Стр:  20-24

Исследование релаксационных явлений при нестационарном испарении жидкости
На основе феноменологической теории - термодинамики необратимых процессов проведен анализ нестационарного процесса испарения жидкости. Показано, что в случае резкого изменения величины теплового потока в системе наблюдаются процессы осциллирующей релаксации парообразования.

Автор:  Мартыненко О. Г., Храмцов П. П.
Стр:  3-9

Закономерности гидродинамики и массопереноса в струйных аппаратах
Рассмотрено влияние различных параметров (геометрических и гидромеханических) на эжекцию, предложено уравнение, описывающее эжекцию, рассчитан по этому уравнению максимально возможный коэффициент эжекции, а также сделана попытка экспериментально рассчитать коэффициент массопередачи по испарению воды из струйного аппарата.
Автор:  Чернявская Е. В., Абаев Г. Н.
Стр:  184-188

Измерение температуропроводности твердых тел с осесимметрично расположенным источником теплового импульса
Рассматривается импульсный метод измерения температуропроводности цилиндрических образцов, обсуждаются оптимальный вариант нормирования геометрических параметров теплового импульса, толщины цилиндра к радиусу и значимость длительности теплового источника. Реализация метода осуществляется на автоматизированной экспериментальной установке с одновременной регистрацией температурного сигнала, формы и длительности лазерного импульса. Нелинейные эффекты исключаются уменьшением плотности энергии на передней поверхности образца. Представленная установка позволяет измерять величину температуропроводности в широком ee интервале с погрешностью, не превышающей 5%. Приводятся полученные результаты определения температуропроводности Al, Cu, Fe в сравнении с литературными данными.
Автор:  Л. Д. Загребин, А. И. Байметов
Стр:  75-80

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ