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,

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 89, №6


ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ПЕРЕНОСА


А. И. Мошинский, А. В. Маркова, Л. Н. Рубцова, В. В. Сорокин, П. Г. Ганин

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МОДЕЛИ ТИПА "ЧЕРНЫЙ ЯЩИК" В СЛУЧАЕ НЕУСТОЙЧИВОСТИ

Технологическая система сложного вида рассмотрена как "черный ящик" со входом и выходом. Опи- сан тепломассоперенос в этой системе при помощи обыкновенных дифференциальных уравнений с по- стоянными коэффициентами определенного порядка. Предложена методика использования "неустойчи- вых" уравнений для описания практических задач. Под неустойчивостью понимается, что полученный дифференциальный оператор имеет характеристические числа с положительной вещественной частью. Определены коэффициенты уравнения на основе анализа кривой отклика системы на возмущение в виде "ступеньки". Рассмотрен конкретный пример реализации предложенного алгоритма.

Ключевые слова: тепломассоперенос, математическое моделирование, кривая разгона, идентифика- ция модели, неустойчивое поведение.

Стр. 1365

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ И ТЕПЛООБМЕН В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ


П. С. Гринчук, А. И. Шнип

О ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОМ МЕХАНИЗМЕ ДИССИПАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ПОРИСТЫХ ЭЛАСТОМЕРАХ В ПРИЛОЖЕНИИ К ПРОБЛЕМЕ НАГРЕВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН

Показано, что при циклических механичесхих нагрузках на пористый эластомер существуют режимы, при которых в результате необратимых процессов теплопереноса между газом и эластомером возникает ненулевой средний за период тепловой поток, направленный от газа в конденсированную фазу, компен- сируемый диссипацией механической энергии от источника нагрузки. Оценено возможное влияние этого механизма диссипации на нагрев автомобильных шин. Обсуждаются возможные методы регистрации этого эффекта

Ключевые слова:пористый эластомер, циклическая нагрузка, диссипация механической энергии, нагрев шин.

Стр. 1375


П. С. Гринчук, С. П. Фисенко

СКОРОСТЬ ДИССИПАЦИИ ЭНЕРГИИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗМУЩЕНИЙ В ШИНЕ

Выведено выражение для скорости диссипации энергии в шине, учитывающее радиус колеса, скорость движения и величину нагрузки. После обработки на основе предложенной методики экспериментальных данных о нагреве резины протектора крупногабаритной шины выявлено, что около 30% энергии дефор- маций при движении шины под нагрузкой переходит в тепло, оценен коэффициент теплообмена шины с воздухом.

Ключевые слова:частота, стационарная температура, анализ размерностей, коэффициент тепло-обмена, испытание на стенде, эластомер.

Стр. 1383


П. С. Гринчук, С. П. Фисенко

ТЕПЛООБМЕН С ВОЗДУХОМ И ПРОФИЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ В ДВИЖУЩЕЙСЯ КРУПНОГАБАРИТНОЙ ШИНЕ

ВРазработана одномерная математическая модель теплопереноса в шине с учетом диссипации энергии деформаций и теплообмена движущейся шины с воздухом. Рассчитаны профили средней температуры и рассмотрен переход к стационарному тепловому режиму. Количественно исследовано влияние скорости диссипации энергии и эффективной теплопроводности резины на поле температур.

Ключевые слова:локальная плотность скорости диссипации, коэффициент теплообмена, явная схема, эффективный радиус.

Стр. 1387


П. С. Гринчук, С. П. Фисенко

ТЕПЛООБМЕН С ВОЗДУХОМ И ПРОФИЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ В ДВИЖУЩЕЙСЯ КРУПНОГАБАРИТНОЙ ШИНЕ

ВРазработана одномерная математическая модель теплопереноса в шине с учетом диссипации энергии деформаций и теплообмена движущейся шины с воздухом. Рассчитаны профили средней температуры и рассмотрен переход к стационарному тепловому режиму. Количественно исследовано влияние скорости диссипации энергии и эффективной теплопроводности резины на поле температур.

Ключевые слова:локальная плотность скорости диссипации, коэффициент теплообмена, явная схема, эффективный радиус.

Стр. 1387


П. С. Гринчук, С. П. Фисенко

ТЕПЛООБМЕН С ВОЗДУХОМ И ПРОФИЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ В ДВИЖУЩЕЙСЯ КРУПНОГАБАРИТНОЙ ШИНЕ

ВРазработана одномерная математическая модель теплопереноса в шине с учетом диссипации энергии деформаций и теплообмена движущейся шины с воздухом. Рассчитаны профили средней температуры и рассмотрен переход к стационарному тепловому режиму. Количественно исследовано влияние скорости диссипации энергии и эффективной теплопроводности резины на поле температур.

Ключевые слова:локальная плотность скорости диссипации, коэффициент теплообмена, явная схема, эффективный радиус.

Стр. 1387


П. С. Гринчук, С. П. Фисенко

ТЕПЛООБМЕН С ВОЗДУХОМ И ПРОФИЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ В ДВИЖУЩЕЙСЯ КРУПНОГАБАРИТНОЙ ШИНЕ

ВРазработана одномерная математическая модель теплопереноса в шине с учетом диссипации энергии деформаций и теплообмена движущейся шины с воздухом. Рассчитаны профили средней температуры и рассмотрен переход к стационарному тепловому режиму. Количественно исследовано влияние скорости диссипации энергии и эффективной теплопроводности резины на поле температур.

Ключевые слова:локальная плотность скорости диссипации, коэффициент теплообмена, явная схема, эффективный радиус.

Стр. 1387


Г. Н. Кувыркин, А. В. Журавский, И. Ю. Савельева

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОФАЗНОГО ОСАЖДЕНИЯ МАТЕРИАЛА НА КРИВОЛИНЕЙНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ

В работе построена математическая модель, описывающая процесс газофазного осаждения материа- ла на криволинейную пластину. На границе, где происходит осаждение, учтен конвективный теплообмен, теплообмен излучением и тепло- и массообмен в ходе присоединения вещества к поверхности. Предложен численный алгоритм нахождения профиля температуры в любой момент времени и приведены результа- ты и анализ численного расчета для различных материалов.

Ключевые слова:лгазофазное осаждение, криволинейная поверхность, численное моделирование.

Стр. 1392


Е. А. Цынаева, А. А. Цынаева

ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕПЛОПОТРЕБЛЕНИЯ

В работе рассмотрены теплофизические процессы в автоматизированных системах управления тепло- потреблением зданий (АСУТП), принципиальные схемы этих систем, математические модели, описываю- щие теплофизические процессы при их эксплуатации, представлен анализ адекватности математических моделей. Проведено сравнение эффективности работы систем и методов управления эффективностью. Определено, что эффективность работы АСУТП зависит от ее схемы и графика ЦКР (центрального качественного регулирования), а также от температуры низкопотенциального источника теплоты для системы с тепловым насосом

Ключевые слова: тепломассообмен, теплофизические процессы, теплопотребление, эффективность, автоматизированные системы управления.

Стр. 1398


С. М. Данилова-Третьяк

О ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ РЕЗИН И ИХ КОМПОНЕНТ

Представлены результаты исследования теплофизических свойств технического углерода различных марок, используемого в производстве шин, а также резиновых смесей, в том числе содержащих карелит. Проведен термоанализ (термогравиметрия, дифференциальный термический анализ) образцов резиновых смесей и порошкообразных наполнителей, позволивший выявить особенности термостабильности мате- риалов. Полученные результаты важны для лучшего понимания проблемы критического перегрева сверх- крупногабаритных шин, решения задачи выбора оптимальных составов резиновых смесей, совершенство- вания технологий производства и утилизации резино-технических изделий.

Ключевые слова: теплопроводность, удельная теплоемкость, резина, технический углерод, карелит.

Стр. 1407


С. М. Данилова-Третьяк

ТЕПЛОВОСПРИЯТИЕ ГРУНТОВЫМ МАССИВОМ ДЕЙСТВИЯ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ

Предложена методика расчета теплопоглощающей способности солнечной радиации грунтом. Пред- ставлен пример расчета.

Ключевые слова:грунтовой массив, солнечная радиация, тепловой поток, теплопередача.

Стр. 1414


К. О. Сабденов

МИНИМАКСНЫЙ АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЕЙ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Сформулирована и решена минимаксная задача поиска минимальных финансовых и энергетических за- трат в системе теплоснабжения зданий. Найдены оптимальные параметры трубопровода –– радиус трубы и толщина теплоизоляционного материала.

Ключевые слова:теплоснабжение зданий, трубопровод, энергетическая и экономическая эффектив- ности.

Стр. 1421

ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОС В ДИСПЕРСНЫХ И ПОРИСТЫХ СРЕДАХ


А. И. Филиппов, О. В. Ахметова, А. А. Ковальский

АСИМПТОТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННО-ВОЛНОВОГО ПОЛЯ В СЛОЕ НЕОДНОРОДНОЙ СРЕДЫ В ВИДЕ ПЛОСКОЙ ВОЛНЫ

Фильтрационно-волновой процесс в центральном слое трехслойной анизотропной среды описан как эк- вивалентная плоская волна с использованием в среднем точного модифицированного асимптотического метода. Исходная задача параметризована и разбита на более простые для коэффициентов разложения по асимптотическому параметру. При этом искомую плоскую волну описывает нулевой коэффициент раз- ложения, а первый коэффициент обеспечивает уточнение геометрии волнового фронта. Точное решение параметризованной задачи получено на основе синус-преобразования Фурье. Корректность развитого метода подтверждена сопоставлением полученных асимптотических решений с коэффициентами раз- ложения точного решения параметризованной задачи в ряд Маклорена в пространстве изображений по формальному параметру.

Ключевые слова: волновое уравнение, асимптотический метод, волновое поле давления, точное реше- ние, фильтрация, анизотропная среда.

Стр. 1430


А. И. Филиппов, О. В. Ахметова, А. А. Ковальский, И. Ф. Кабиров

АСИМПТОТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ НА СТАДИЯХ ЗАКАЧКИ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКЕ ПЛАСТА

Получено асимптотическое решение задачи о температурном поле, возникающем при закачке химиче- ски активного растворителя в слоисто-неоднородный ортотропный пласт c учетом возмущений тем- пературы, вызванных предшествующими технологическими процессами, что позволяет использовать полученное решение для расчетов в условиях многократного циклического воздействия. Источниками воз- мущений температуры являются выделение тепла за счет химической реакции и изменение температуры закачиваемого в пласт раствора кислоты, поэтому полученное решение охватывает также круг про- цессов термокислотного воздействия. Реализованный способ построения решения является развитием в среднем точного асимптотического метода, предложенного авторами, применительно к задачам с нену- левыми начальными условиями. Приведены результаты расчетов пространственно-временных распреде- лений температуры в условиях солянокислотной обработки карбонатосодержащих пластов.

Ключевые слова: температурное поле, закачка кислоты, карбонатный пласт, асимптотический метод.

Стр. 1447


Е. А. Пицуха, Ю. С. Теплицкий, А. Р. Рослик

О ТЕРМИЧЕСКОМ ОЖИЖЕНИИ ЗЕРНИСТОГО СЛОЯ ПРИ ВЕРХНЕМ НАГРЕВЕ

Исследовано термическое ожижение частиц кварцевого песка при действии теплового источника по- стоянной мощности на верхней границе зернистого слоя.

Ключевые слова:неподвижный зернистый слой, кипящий (псевдоожиженный) слой, псевдоожижение, неизотермическая фильтрация газа, поверхность сильного разрыва.

Стр. 1463


М. Х. Хайруллин, М. Н. Шамсиев, В. Р. Гадильшина, П. Е. Морозов, А. И. Абдуллин, Е. Р. Бадертдинова

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Предлагается вычислительный алгоритм оценки параметров призабойной зоны по результатам изме- рений давления и температуры на забое вертикальной скважины. Показана неединственность определе- ния проницаемости и радиуса призабойной зоны в зависимости от исходной информации.

Ключевые слова:обратная задача, термогидродинамические исследования, призабойная зона, скин- фактор.

Стр. 1470


Э. К. Бучилко, А. Ж. Гребеньков, В. А. Бородуля, Е. А. Пицуха, Ю. С. Теплицкий

О ДВИЖЕНИИ ЧАСТИЦ БИОТОПЛИВА В КИПЯЩЕМ СЛОЕ

Выполнено экспериментальное исследование миграции макрочастиц в кипящем слое мелкодисперсного кварцевого песка. Описан механизм влияния перемешивания частиц кипящего слоя на характер движения макрочастицы. Получена зависимость глубины погружения макрочастицы от физических и режимных параметров.

Ключевые слова: биотопливо, макрочастица, кипящий слой, газовый пузырь, миграция, сила Архимеда, присоединенная масса.

Стр. 1475


Е. С. Каменецкий, Н. С. Орлова, А. М. Тагиров, М. В. Волик

ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВИБРОКИПЯЩЕГО СЛОЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ ГРАНУЛЯРНОГО ГАЗА

Представлены результаты трехмерных вычислений степени расширения виброкипящего слоя, полу- ченные с использованием решателя twoPhaseEulerFoam свободно распространяемого пакета OpenFOAM, и данные экспериментов по виброкипению относительно крупных частиц доломита. Получено удовлетво- рительное совпадение численных расчетов с экспериментальными данными.

Ключевые слова: трехмерное моделирование, двухжидкостная модель, виброкипящий слой, грануляр- ный газ, монодисперсные частицы, доломит.

Стр. 1480


А. Р. Забиров, В. В. Ягов, О. Н. Кабаньков, М. А. Лексин, П. К. Канин

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА УСТОЙЧИВОЕ ПЛЕНОЧНОЕ КИПЕНИЕ НЕДОГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ

Пленочное кипение недогретых жидкостей — неотъемлемая часть технологии закалки. Понимание механизмов пленочного кипения важно для моделирования процессов в атомной энергетике и криогенной технике. Стационарные процессы пленочного кипения недогретых жидкостей в условиях их свободного движения у цилиндрических нагревателей, как и при обтекании высокотемпературных поверхностей тур- булентным потоком недогретой жидкости, представляют собой совершенно другой тип процесса. При охлаждении нагретых до высокой температуры металлических шаров недогретой водой наблюдается особый режим пленочного кипения (микропузырьковое кипение), отличающийся высокой интенсивностью теплообмена. Такой режим кипения до сих пор не выявлен для неводных жидкостей. В работе представ- лены новые опытные данные о режимах теплообмена при охлаждении никелевых шаров в недогретых изопропаноле и перфторгексане при давлениях до 1 МПа. Установлено, что устойчивое пленочное кипение является основным режимом теплообмена, на долю которого приходится бόльшая часть полного вре- мени охлаждения. Режимы высокоинтенсивного теплообмена при пленочном кипении не наблюдались во всем диапазоне режимных параметров даже при рекордно высоких недогревах жидкости до насыщения (до 170 K). Интенсивность теплообмена при устойчивом пленочном кипении заметно увеличивается с ростом недогрева охлаждающей жидкости.

Ключевые слова: пленочное кипение, недогретая жидкость, охлаждение, микропузырьковое кипение, устойчивый режим, коэффициент теплоотдачи.

Стр. 1487

ТЕПЛОПЕРЕНОС ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯX


M. Nazhipkyzy, Z. A. Mansurov, A. Amirfazli, A. Esbosin, T. S. Temirgaliyeva, B. T. Lesbayev, E. T. Aliyev, and N. G. Prikhodko

INFLUENCE OF SUPERHYDROPHOBIC PROPERTIES ON DEICING

Nowadays the creation of anti-icing, or deicing, surfaces is one of the most important problems, as such surfaces are widely used in aeronautics, wind turbines, and telecommunication antennas. In this paper, we focus mainly on reducing the ice adhesion forces and easy ice removing, once ice has formed. Removal of a liquid from a surface can be provided by modification of the surface wettability by means of applying superhydrophobic coatings. Such coatings are waterresistant, i.e., are characterized by low water adhesion forces. To study the impact of superhydrophobic coatings, tests were performed on the surface of a wing in a wind tunnel. By spraying Teflon and polyphenylene sulfide (PPS) on the wing, we obtained a superhydrophobic film. This film has the structure that provides superhydrophobic properties, so that the wetting angle is above 140°. A comparison of the resulting surface with a clean Teflon one shows that adhesion of the Teflon + PPS mixture to an aluminum surface is five times higher. We also investigate the degree of ice formation on the surfaces of simple and superhydrophobic aircraft wings at a temperature of –18°C. It was shown that ice was formed on a simple wing within 40 s and on a superhydrophobic wing within 25 s. When the simple wing with a mass of 23 g was inserted into the wind tunnel, its mass reached 50 g, and for a superhydrophobic wing with a mass of 26 g the latter reached 42 g. The sample of the airfoil wing we prepared has a low adhesion, which helps in easy ice removing

Ключевые слова: superhydrophobic properties, deicing, wettability, airfoil.

Стр. 1498


А. В. Ложечник, В. В. Савчин

ИССЛЕДОВАНИЕ ПИРОЛИЗА РЕЗИНЫ В ШНЕКОВОМ РЕАКТОРЕ

На базе анализа описанных в литературе термических методов и результатов экспериментальных исследований паровой конверсии разработана и создана установка для термической переработки рези- нотехнических отходов. В качестве сырья использовалась резиновая крошка, температура в реакторе — 500 о С, рабочая среда — азот, водяной пар и смесь легких углеводородов (неконденсируемая часть продук- тов пиролиза). В результате пиролиза было получено 36–38% твердой фракции, 54–56% жидкой углеводо- родной фракции и 6–9% неконденсируемых газов. Определены изменения состава газовой смеси на разных стадиях переработки. Газовая хроматография пиролизных газов показала, что основными газами, получа- емыми в результате пиролиза, являются H2 и углеводороды: CH4, C2H4, C4H8, C2H6, C3H6, C3H6O2, C4H10 и небольшое количество Н2S, CO, CO2. Неконденсируемые газы будут использованы как топливо для обо- грева реактора и реализации процесса.

Ключевые слова: superhydrophobic properties, deicing, wettability, airfoil.

Стр. 1504

НАНОСТРУКТУРЫ


С. И. Футько, Б .Г. Шулицкий, В. А. Лабунов, Е. М. Ермолаева

ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ РОСТА ГРАФЕНА НА НИКЕЛЕВОМ КАТАЛИЗАТОРЕ В ПРОЦЕССЕ ХИМИЧЕСКОГО ПАРОФАЗНОГО ОСАЖДЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ

Рассмотрена кинетическая модель изотермического синтеза многослойного графена на поверхности пластины никеля в процессе химического парофазного осаждения с импульсным режимом подачи углево- дородов. Рассчитаны зависимости количества слоев и времени роста графена от температуры процес- са, концентрации ацетилена и толщины пластины никеля. Установлены режимы параметров процесса химического парофазного осаждения, при которых образуется однослойный и двухслойный графен. Ис- следована динамика роста доменов графена в широком диапазоне параметров химического парофазного осаждения. Показано, что временная зависимость скорости роста однослойного и двухслойного графена является нелинейной функцией, определяемой кинетикой нуклеации и роста графена и величиной диффузи- онного потока атомов углерода в никелевой пленке.

Ключевые слова:графен, однослойный графен, двухслойный графен, аллотропы углерода, химическое па- рофазное осаждение, никелевый катализатор, изотермическая кинетика, синтез графена, гетерогенный катализ, переходные металлы, углеводороды.

Стр. 1509

ГИДРОГАЗОДИНАМИКА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ


С. А. Исаев, П. А. Баранов, А. Г. Судаков, А. Е. Усачов

УПРАВЛЕНИЕ ТУРБУЛЕНТНЫМ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ОБТЕКАНИЕМ ПОЛУКРУГОВОГО ПРОФИЛЯ С ПОМОЩЬЮ ЩЕЛЕВОГО ОТСОСА В КРУГОВОЙ ВИХРЕВОЙ ЯЧЕЙКЕ ПРИ МАЛЫХ УГЛАХ АТАКИ

Рассмотрена кинетическая модель изотермического синтеза многослойного графена на поверхности пластины никеля в процессе химического парофазного осаждения с импульсным режимом подачи углево- дородов. Рассчитаны зависимости количества слоев и времени роста графена от температуры процес- са, концентрации ацетилена и толщины пластины никеля. Установлены режимы параметров процесса химического парофазного осаждения, при которых образуется однослойный и двухслойный графен. Ис- следована динамика роста доменов графена в широком диапазоне параметров химического парофазного осаждения. Показано, что временная зависимость скорости роста однослойного и двухслойного графена является нелинейной функцией, определяемой кинетикой нуклеации и роста графена и величиной диффузи- онного потока атомов углерода в никелевой пленке.

Ключевые слова:управление обтеканием, аэродинамическое качество, толстый профиль, вихревая ячейка, щелевой отсос, турбулентность, MSST, пакет VP2/3.

Стр. 1523


В. Д. Тютюма

ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭНЕРГОРАЗДЕЛЕНИЯ В ВИХРЕВОЙ ТРУБЕ РАНКА

На основе модели плоского закрученного течения в вихревой трубе Ранка, в которой это течение мо- делируется вихрестоком на периферии и вынужденным вихрем в центральной части, выполнен теорети- ческий анализ влияния тепловых процессов на эффективность энергоразделения в указанной трубе. Про- ведено сравнение полученных теоретических результатов с экспериментальными данными.

Ключевые слова: эффект Ранка–Хилша, вихрь, закрученное течение, поле скоростей, термодинамиче- ские параметры.

Стр. 1528

ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОС В ПРОЦЕССАХ ГОРЕНИЯ


А. А. Дементьев, К. М. Моисеева, А. Ю. Крайнов, Д. Ю. Палеев

СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ В ГИБРИДНОЙ ГАЗОВЗВЕСИ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ

Рассматривается ламинарное горение гибридной газовзвеси, состоящей из газообразных горючего, окис- лителя и инертного газа, а также частиц, способных к взаимодействию с окислителем газовой фазы. Ма- тематическая модель учитывает тепловое расширение газа и связанное с ним относительное движение частиц. Проведено численное решение задачи в безразмерных переменных. Представлены зависимости установившейся скорости фронта пламени от начальной концентрации горючего в газовой фазе при раз- личных значениях параметров дисперсной фазы. Проведено сравнение экспериментальных и расчетных дан- ных для газовзвеси, состоящей из газообразного окислителя, инертного газа и реакционноспособных частиц.

Ключевые слова: газовзвесь, ламинарное пламя, реагирующие частицы, инертные частицы, скорость горения, процессы в газовой фазе, математическое моделирование.

Стр. 1538


А. В. Захаревич, М. С. Зыгин

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРЫ ЛОКАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ НА УСЛОВИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАЖИГАНИЯ ЖИДКИХ ТОПЛИВ

Экспериментально исследованы закономерности зажигания группы типичных жидких топлив (керо- син, дизельное топливо, мазут) одиночными нагретыми до высоких температур частицами металлов и пористыми частицами окислов металлов. Установлены зависимости численных значений времен за- держки зажигания жидких топлив от температуры пористых частиц, полученных после сварки, и мо- нолитных стальных частиц в форме диска. Результаты выполненных экспериментальных исследований показывают, что времена задержки зажигания типичных дистиллятных топлив — керосина и дизель- ного — топлива "горячими" частицами, образующимися при сварке металлов, существенно меньше, чем при зажигании этих же топлив монолитными стальными частицами адекватных размеров. Времена за- держки зажигания высоковязкого жидкого топлива — мазута — не зависят от пористости частиц.

Ключевые слова: зажигание, жидкое топливо, частица окисла металла, монолитная частица, время задержки зажигания, начальная температура частицы.

Стр. 1547


И. Г. Русяк, А. М. Липанов

ИССЛЕДОВАНИЕ СОПРЯЖЕННОГО ТЕПЛОМАССООБМЕНА ПРИ ВОСПЛАМЕНЕНИИ И ПОСЛЕДУЮЩЕМ НЕСТАЦИОНАРНОМ ЭРОЗИОННОМ ГОРЕНИИ ПОРОХОВ В УСЛОВИЯХ, ПРИБЛИЖЕННЫХ К УСЛОВИЯМ ВЫСТРЕЛА

Исследуются закономерности горения порохов в условиях, приближенных к артиллерийскому выстрелу. Используется твердофазная локальная модель теплового воспламенения, а процесс горения пороха моде- лируется исходя из представлений тепловой теории горения А. Ф. Беляева–Я. Б. Зельдовича. Полная по- становка задачи горения включает в себя нестационарные процессы распространения тепла и химическо- го превращения в k-фазе, а также квазистационарные процессы в химически реагирующем двухстадийном турбулентном пограничном слое вблизи поверхности горения, которые связаны с характеристиками ос- редненного нестационарного течения через граничные условия на внешней границе пограничного слоя. Проанализированы особенности совместного решения уравнений тепловой теории горения с уравнениями внутренней баллистики. Рассмотрены вопросы сходимости решения сопряженной задачи. Исследовано влияние различных факторов на скорость горения пороха. Проведенные работы позволили сформулиро- вать приближенную методику расчета нестационарной и эрозионной скоростей горения артиллерийских порохов при выстреле на основе подхода Ж. Ленуара–Дж. Робийяра–Г. К. Каракозова.

Ключевые слова: воспламенение, горение, нестационарность, турбулентность, эрозия, тепломассооб- мен, сопряженная задача, методика расчета, внутренняя баллистика, артиллерийский выстрел.

Стр. 1553


Н. В. Барановский, А. В. Захаревич

УСЛОВИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАЖИГАНИЯ ТИПИЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО ГОРЮЧЕГО МАТЕРИАЛА ЛОКАЛЬНЫМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ

Представлены результаты экспериментальных исследований зажигания типичного растительного го- рючего материала (сухой травы) одиночной нагретой до высоких температур частицей. Условия зажига- ния соответствуют достаточно типичным условиям воздействия на растительный горючий материал. Получены зависимости времени задержки зажигания сухой травы от начальной температуры частицы и определены предельные температуры инициирования горения. Сформулирована гипотеза о механизме теплопередачи в прогретом слое материала в индукционный период.

Ключевые слова: зажигание, растительное топливо, нагретые частицы, время задержки зажигания.

Стр. 1564


Ю. П. Малков, О. Н. Молчанов, Б. К. Бритов, И. А. Федоров

КОНВЕРТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО СИНТЕЗ-ГАЗА

Выполнено расчетное термодинамическое и экспериментальное исследование характеристик модели конвертора для получения водородсодержащего синтез-газа из углеводородного топлива (керосина) с раз- дельной его подачей на термоокислительную и паровую конверсии. Показано, что оптимальные условия работы конвертора соответствуют коэффициенту избытка окислителя в его камере сгорания α > 0.5 при температуре теплопередающей стенки из жаростойкого сплава марки ХН78Т (ЭИ 435), равной 1200 K, в случае использования никелевого ленточного гофрированного катализатора. При этом содержание во- дорода в синтез-газе достигает 60 об.%, а в продуктах конверсии исключено выделение углерода (сажи) и отсутствует необходимость в водяном охлаждении стенок конвертора.

Ключевые слова:конвертор, реактор, катализатор, водородсодержащий синтез-газ, углеводородное топливо, термоокислительная и паровая конверсии.

Стр. 1571

ПРОЦЕССЫ ПЕРЕНОСА В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕ


А. М. Астафьев, С. А. Гуцев, Н. Б. Косых

ИЗУЧЕНИЕ ПЫЛЕВЫХ СТРУКТУР В СТРАТИФИЦИРОВАННОМ ПОЛОЖИТЕЛЬНОМ СТОЛБЕ НЕОНА

Исследуется пылевая плазма в стратифицированном положительном столбе стационарного разряда в неоне. Для создания неподвижных страт в неон было добавлено 5–7% воздуха. Разрядный ток состав- лял 2–7 мА. Размер микрочастиц из оксида алюминия варьировался в пределах 10–80 мкм. Диагностика плазмы осуществлялась с помощью метода зондов. Температура частиц и их концентрация определялась по вольт-амперной характеристике. Для исследования пылевых структур применялись оптические изме- рения. По температуре заряженных частиц и их плотности определяется толщина слоя объемного за- ряда, окружающего пылинку, и ее значение сравнивается с величиной, полученной в результате обработки оптических измерений. Рассчитывается зависимость толщины слоя объемного заряда от потенциала пылевой частицы.

Ключевые слова:плазма низкого давления неона, зонды Ленгмюра, орбитальное движение, вольт– амперная характеристика, температура электронов, плотность частиц, слой объемного заряда, пылевые структуры.

Стр. 1580


С. А. Некрасов

ИЗУЧЕНИЕ ПЫЛЕВЫХ СТРУКТУР В СТРАТИФИЦИРОВАННОМ ПОЛОЖИТЕЛЬНОМ СТОЛБЕ НЕОНА

Рассмотрены модели и методы для расчета токов и максимальных напряжений при гашении свободной дуги и дуги в дугогасительных камерах с магнитным дутьем. Проведено сравнение расчетных и экспери- ментальных данных.

Ключевые слова:дуга, разряд, дугогашение, горение.

Стр. 1591

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


А. П. Янковский

ВРИСТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭФФЕКТИВНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДВОЯКОПЕРИОДИЧЕСКИХ КОМПОЗИТНЫХ СРЕД

Предложен эвристический подход к определению эффективных коэффициентов теплопроводности однонаправленно-армированных двоякопериодических композитных сред, который позволил на основе про- стейшего разбиения ячейки периодичности на тонкие слои (субэлементы) с последующим применением простейших формул осреднения по правилам простой и обратной смеси существенно уточнить расчет- ные значения эффективных коэффициентов поперечной теплопроводности указанных композиций. Про- ведено сравнение расчетных значений этих коэффициентов с известными экспериментальными данными. Хорошее согласие расчета с экспериментом позволяет предположить, что разработанный метод мо- жет быть использован для практических расчетов теплофизических характеристик волокнистых сред с двоякопериодической структурой. Точность более сложных структурных моделей теплопроводности однонаправленно-армированных композитов на сегодняшний день не имеет строгого экспериментального обоснования.

Ключевые слова:теплопроводность, композиты, однонаправленное армирование, структурная тео- рия, двоякопериодическая среда.

Стр. 1600

РАЗНОЕ


Э. И. Старовойтов, Д. В. Леоненко, Д. В. Тарлаковский

ТЕРМОСИЛОВОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ СТУПЕНЧАТОГО ТРЕХСЛОЙНОГО ФИЗИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОГО СТЕРЖНЯ

Рассмотрено термосиловое деформирование трехслойного упругопластического стержня со ступен- чатой толщиной одного из несущих слоев. Физические уравнения состояния соответствуют теории ма- лых упругопластических деформаций Ильюшина. Для описания кинематики несимметричного по толщине пакета стержня приняты гипотезы ломаной нормали. Выведена система уравнений равновесия и полу- чено ее общее итерационное решение в перемещениях. Проведен численный параметрический анализ на- пряженно-деформированного состояния стержня.

Ключевые слова:температура, физическая нелинейность, деформирование, трехслойный стержень, ступенчатая толщина.

Стр. 1608


В. Д. Борисевич, Е. П. Потанин

ЛАМИНАРНЫЙ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ДИСКЕ ПРИ НАЛИЧИИ ВНЕШНЕГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ПОТОКА И ОТСОСА

Рассматривается вращение вязкой проводящей среды вблизи диэлектрического диска в однородном магнитном поле при наличии внешнего потока и отсоса. На основе преобразования Дородницына получено аналитическое решение системы уравнений пограничного слоя и уравнения теплопереноса. Показано, что направление радиального течения в пограничном слое можно менять, не только изменяя соотношение между угловыми скоростями внешнего потока и диска, но и путем изменения соотношения температур во внешнем потоке и на диске, а также варьированием гидродинамического числа Прандтля. Исследовано влияние магнитного поля на интенсивность циркуляции.

Ключевые слова: вращающийся диск, магнитное поле, отсос, пограничный слой, проводящий газ.

Стр. 1617

ОБЗОРЫ


Н. А. Фомин

КАК ПОЯВИЛСЯ ТЕРМИН "УДАРНЫЕ ВОЛНЫ"

Кратко рассмотрена история работ по ударным волнам, начиная с публикации Симеон Дени Пуассона в 1808 г. Рассказано об образовании Политехнической школы в Париже и ее сотрудниках и преподавателях — Гаспа́ре Монже, Лаза́ре Карно́, Жозефе Луи Гей-Люссаке, Симеон-Дени Пуассоне, Анри Навье, Огюстене Луи Коши, Жозефе Лиувилле, Адема́ре де Сен-Вена́не, Анри Реньо, Пьере Дюлонге, Эмиле Жуге, Пьере Дюгеме и др. Описано также участие в создании теории ударных волн молодых ученых из университета г. Кембриджа, Великобритания, среди них были Джордж Эйри, Джеймс Чейлис, Самуэль Ирншоу, Джордж Стокс, лорд Релей, лорд Кельвин, Джеймс Максвелл, а также ученых из Геттингенского университета, Германия — Бернхарда Римана, Эрнста Генриха Вебера. Рассмотрены также пионерские работы по ударным волнам шотландского инженера Уильяма Ренкина, французского артиллериста Пьера-Анри Гюгонио, немецких ученых Августа Теплера и Эрнста Маха, венгерского ученого Жиеза Цемплена.

Ключевые слова:ударная волна, взрыв, горение, ударная адиабата, звуковые волны, сверхзвуковые течения.

Стр. 1047

 


          

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