ТОМ 75, №1


Современные проблемы тепловой защиты
Выполнен анализ теплового состояния расплава и стенок накопительной камеры внешней ловушки кориума типа EPR. Показано, что сильная неравномерность распределения плотности теплового потока по поверхности накопительной камеры ловушки не позволяет с требуемой точностью скоординировать процессы проплавления л╕тки и разбавления жертвенным бетоном оксидного компонента расплава, необходимого для обеспечения обращенной стратификации кориума. Для обеспечения работоспособности ловушки необходимы дополнительные технические меры.
Автор:  Ф. А. Акопов, А. С. Власов, Л. А. Домбровский, Л. И. Зайчик, Ю. А. Зейгарник, В. Н. Минеев, О. М. Трактуев
Стр:  3-8

Расчеты температур, напряжений и деформаций при нагреве термически массивных стальных изделий
Рассмотрены методы решения задач для расчета упругопластических термических напряжений и деформаций, возникающих при нагреве термически массивных тел классической формы. Проведен анализ влияния теплофизических нелинейностей на динамику процесса нагрева.
Автор:  В. И. Тимошпольский, И. А. Трусова, С. М. Козлов, В. Е. Ротенберг, П. Э. Ратников
Стр:  9-14

Синергетический подход к описанию структурных эффектов в металлах при циклических термических воздействиях
Обсуждается вопрос применимости положений синергетики для описания структурообразования в цветных металлах и сплавах при термических циклических воздействиях. Показано, что металл при таких воздействиях является диссипативной системой, эволюция структуры которой может происходить бесфинально, без разрушения материала.
Автор:  А. Г. Анисович, Р. Л. Тофпенец
Стр:  15-20

Теория обобщенных термодинамических систем с памятью
Развита теория обобщенных нелинейных термодинамических систем с памятью. Показано, как обобщенный формализм может представлять различные конкретные физические системы. Найдены необходимые и достаточные условия выполнимости второго начала для таких нелинейных систем. Эти условия как частный случай содержат ранее найденные аналогичные условия для линейных систем. Развита процедура построения неравновесного термодинамического потенциала для таких систем.
Автор:  А. И. Шнип
Стр:  21-30

Исследование волновых процессов в термоупругом микрополярном твердом теле методом теории характеристик
Рассматривается упругая среда с конечным временем релаксации теплового потока, уравнения движения которой записаны в компонентах тензоров силовых и моментных напряжений. С помощью общей теории характеристик получены явные формулы для определения скоростей распространения поверхностей разрыва и выведены уравнения характеристических поверхностей.
Автор:  М. Д. Мартыненко, С. М. Босяков
Стр:  32-36

Метод характеристик для анизотропных тел с конечной скоростью распространения тепла
Получено уравнение распространения характеристических поверхностей в анизотропных сплошных средах с конечным временем релаксации теплового потока.
Автор:  М. Д. Мартыненко, С. М. Босяков
Стр:  37-40

Повышение точности метода крупных частиц при расчете на совмещенных сетках движений энергонасыщенных сред
Представлена TVD-модификация метода крупных частиц с алгоритмом счета на совмещенных сетках с набором различающихся по форме ячеек.
Автор:  В. В. Кондрашов
Стр:  41-48

Численное моделирование ламинарного циркуляционного течения в кубической каверне с подвижной гранью
Численно анализируется ламинарное циркуляционное течение в кубической каверне с подвижной гранью. Идентифицируются струйно-вихревые элементы течения, развивающиеся внутри каверны.
Автор:  С. А. Исаев, А. Г. Судаков, Н. Н. Лучко, Т. В. Сидорович, В. Б. Харченко
Стр:  49-53

Численное моделирование ламинарного циркуляционного течения в квадратной каверне с подвижной границей при высоких числах рейнольдса
Численно анализируется ламинарное циркуляционное течение в квадратной каверне при высоких (до 40 000) числах Рейнольдса.
Автор:  С. А. Исаев, А. Г. Судаков, Н. Н. Лучко, Т. В. Сидорович
Стр:  54-60

К расчету истечения в вакуум односкоростной гетерогенной смеси
В рамках обобщенно-равновесной модели гетерогенной среды исследовано истечение в вакуум водно-воздушной смеси (жидкость несжимаемая), смеси двух идеальных газов. В первой задаче решение получено в виде аналитических зависимостей. В другой для полного определения всех зависимых переменных помимо аналитических соотношений численно интегрировалось обыкновенное дифференциальное уравнение. Аналогично рассчитывается истечение в вакуум смеси с произвольным числом компонентов.
Автор:  В. С. Суров
Стр:  61-65

Особенности газодинамики при взаимодействии ударной волны с неизотермической газовой пробкой внутри канала
Предложена математическая модель расчета газодинамики, в первом приближении моделирующая процесс тушения пожара внутри канала произвольной геометрии направленным взрывом. Выявлены основные факторы, влияющие на параметры процесса. Путем обобщения данных численного эксперимента получены формулы для определения максимального смещения области, занимаемой горячим газом, от ее первоначального положения, а также для максимальных температур за все время процесса и по длине канала в момент установления "квазистационарного" положения этой области. Показано, что геометрия канала существенно влияет на динамику процесса.
Автор:  В. Г. Пузач, С. В. Пузач
Стр:  66-70

Исследование возбуждения узкополосных пульсаций в коротком участке перехода от меньшего к большему диаметру трубы и возможности их предотвращения
На моделях участков тракта магистральных газокомпрессорных станций получены данные по частотам узкополосных пульсаций давления, свидетельствующие о струйном характере течения в диффузорах с углами раскрытия 12o47' и 23o50' на одну сторону. Показано, что во внутреннем течении с крупномасштабными гидродинамическими структурами генерируются узкополосные акустические возмущения. Интенсивные узкополосные пульсации предотвращаются решеткой внутренних диффузоров в переходном участке с малыми углами раскрытия в протоках, а также при возбуждении определенных возмущений вверх по потоку от короткого диффузора.
Автор:  В. Г. Засецкий, Р. К. Каравосов, А. Г. Прозоров, Л. И. Соколинский
Стр:  71-75

Моделирование вращающихся и рециркуляционных потоков на основе гибридной двухпараметрической k - - модели
Рассматривается модификация двухпараметрической модели турбулентности для расчета течений со значительным искривлением линий тока. Учет эффектов анизотропии основан на коррекции эмпирических коэффициентов, входящих в уравнение переноса диссипации турбулентной кинетической энергии, с помощью числа Ричардсона. Предлагается применять коррекцию не для всей расчетной области, а для участков, где число Ричардсона принимает определенные значения. Удовлетворительное согласование результатов расчета с экспериментальными данными других авторов и незначительное увеличение вычислительных затрат позволяют сделать вывод о возможности использования предлагаемых подходов в инженерной практике.
Автор:  В. А. Фафурин
Стр:  76-81

Турбулентная конвекция в стратифицированной бинарной смеси у вертикальной поверхности
Найдено аналитическое решение для нелинейной интегральной модели развития турбулентной конвекции в стратифицированной бинарной смеси у нагретой вертикальной поверхности. Характер конвекции может существенно отличаться от случая однокомпонентной жидкости. В частности, знак температурного отклика среды на нагрев может отличаться от "интуитивно ожидаемого" - возникающая восходящая конвективная струя может быть не теплее, а холоднее фона.
Автор:  Л. Х. Ингель
Стр:  82-85

Natural convection on moving isothermal vertical plate with chemical reaction
Numerical solution of the transient natural convection flow of an incompressible viscous fluid past an impulsively started semiinfinite isothermal vertical plate with mass diffusion is presented here, taking into account the homogeneous chemical reaction of first order. The concentration profiles are compared with the exact solution and are found to be in good agreement. It is observed that due to the presence of first order chemical reaction, the velocity increases during generative reaction and decreases in destructive reaction.
Автор:  R. Muthukumaraswamy, and P. Ganesan
Стр:  86-90

Математическая модель вытеснения нефти водой с применением полимердисперсных систем
Предлагается математическая модель, описывающая процесс вытеснения нефти водой с применением полимердисперсных систем. Сущность технологии состоит в последовательной закачке воды, слабо концентрированного полимерного раствора и воды с дисперсными частицами. Пористая среда представляется в виде двух взаимопроникающих континуумов, один из которых связан с подвижными фазами, а другой - с неподвижными. Получены соответствующие выражения для динамической пористости и фактора остаточного сопротивления. При описании массообмена между континуумами применена идеальная модель пористой среды в виде пучка капилляров различных радиусов и использованы функции распределения пор и частиц по размерам.
Автор:  А. Ш. Газизов, А. И. Никифоров, А. А. Газизов
Стр:  91-94

Тепломассоперенос в системе скважина - пласт при электромагнитном воздействии на массивные нефтяные залежи
Изучаются особенности воздействия высокочастотного электромагнитного излучения на нефтяной пласт большой толщины. Одновременно производится отбор нефти, вязкость которой уменьшается вследствие объемного нагрева нефтенасыщенной пористой среды. Учитываются потери выделяемого в скважине и пласте тепла в окружающие породы (сухой грунт, увлажненный, водонасыщенный). Получены пространственные и временные распределения напряженности электромагнитного поля, тепловых источников и поля температур.
Автор:  Ф. Л. Саяхов, Л. А. Ковалева, Н. М. Насыров
Стр:  95-99

Оптимизация параметров пористого покрытия при кипении пропана в большом объеме
Представлены результаты исследования влияния параметров медного спеченного пористого покрытия на теплообмен при кипении пропана. Эксперименты выполнены в диапазоне плотностей теплового потока q=102-6.4x104 Вт/м2 и давлений паров насыщения pн=0.48-1.08 МПа (Tн=0-30оC). Определены оптимальные параметры пористого покрытия в исследованном диапазоне давлений насыщения. Предложено критериальное уравнение по определению интенсивности теплообмена при кипении пропана на медных спеченных пористых покрытиях.
Автор:  М. Н. Новиков
Стр:  100-104

О влиянии длительного нахождения в керосине теплоотдающей поверхности на критический тепловой поток при кипении в нем в стационарных и ступенчатых по тепловыделению условиях
Приведены результаты экспериментальных исследований по влиянию длительного нахождения теплоотдающей поверхности в керосине на первую критическую плотность теплового потока при кипении в стационарных и ступенчатых по тепловыделению условиях.
Автор:  С. Г. Обухов
Стр:  105-108

Кипение хладонов на трубах разной ориентации, помещенных в зернистые слои
Выполнено экспериментальное исследование теплообмена при кипении хладонов R12 и R227 на наклонных трубах, помещенных в зернистые слои. Графики показывают зависимость приведенного коэффициента теплоотдачи от приведенного удельного теплового потока при различных положениях трубы, помещенной в разные зернистые слои.
Автор:  П. Т. Петрик, Е. Ю. Старикова, И. В. Дворовенко, А. Р. Богомолов
Стр:  109-111

Комплексная модель эффективности ректификационных тарелок. 7. взаимосвязь отдельных параметров
В зависимости от величин расстояний h и h1, выделены четыре области комплексной модели массообмена, граничными случаями которых являются модель Мерфри при анализе эффективности в паровой и жидкой фазах, модель Хаузена и гипотетическая модель. В каждой области найдены пределы изменения h и h1. Обоснованы зависимости h и h1 от коэффициентов активности легко- и труднолетучего компонентов и константы равновесия.
Автор:  В. Н. Павлечко
Стр:  112-116

Диаграмма фазового состояния дисперсной системы с восходящим потоком газа
Построена диаграмма фазового состояния инфильтруемой дисперсной среды, включающая помимо неподвижного, кипящего слоев, вертикального пневмотранспорта еще и циркулирующий кипящий слой. Получено выражение для расчета важнейшей характеристики проточной системы - транспортной скорости. Дано определение циркулирующего кипящего слоя.
Автор:  Ю. С. Теплицкий
Стр:  112-120

Остывание плоскопараллельного дисперсного слоя
В продолжение работ [1-5], где путем численного решения дифференциальных уравнений переноса излучения и теплопроводности исследовалась кинетика нагрева плоскопараллельного светорассеивающего слоя, рассматривается процесс остывания первоначально равномерно прогретого слоя. Приведены примеры при разных оптических и теплофизических характеристиках. Предложены понятия характеристических времен, определяя которые, можно, не решая дифференциальных уравнений, оценивать ряд конкретных параметров процессов остывания среды. Если слой при остывании все время остается равномерно прогретым, то получено простое аналитическое решение задачи. Показано, что при определенных условиях по скорости остывания можно рассчитать отношение объемной концентрации частиц в среде к их диаметру.
Автор:  А. П. Иванов, Э. И. Виткин
Стр:  122-127

О методике расчета оптических характеристик селективно излучающих газов
На примере расчета ряда типовых задач радиационного переноса иллюстрируется эффективность и корректность предложенной авторами ранее [1-3] методики расчета оптических характеристик селективно излучающих и поглощающих сред, позволяющей с высокой степенью точности учитывать тонкую структуру линии поглощения. Оценка достоверности расчета осредненного в конечном спектральном интервале коэффициента поглощения селективной среды производится на основе сравнения полученных результатов с экспериментальными и теоретическими данными, приведенными в литературе.
Автор:  М. Л. Герман, Д. Лемперт, В. П. Некрасов, Е. Ф. Ноготов
Стр:  128-132

Расчет влияния скорости инжекции носителей на вольт-амперную характеристику многослойной структуры nc-Si/CaF2 методом параллельных вычислений
На основе метода Монте-Карло разработана теоретическая модель процессов переноса заряда в многослойной структуре nc-Si/CaF2. Построенная самосогласованная модель позволила исследовать влияние скорости инжекции носителей заряда и высоты потенциального барьера диэлектрика на вольт-амперную характеристику структуры. Рассчитана зависимость скорости инжекции из контакта от приложенного внешнего напряжения. Основная проблема (большое время счета) теоретической модели решена за счет организации параллельных вычислений в разработанном коде SIMPS. Представлена реализация кода SIMPS, написанного на языке программирования Fortran-95, на компьютерном кластере для параллельных вычислений с распределенной памятью. Результаты расчетов демонстрируют возрастание в скорости вычислений с увеличением числа процессоров.
Автор:  В. А. Сизюк, Г. В. Милошевский, И. Ю. Смуров
Стр:  133-141

Особенности сегрегации легирующих примесей элементов v(a)-подгруппы на угловых конфигурациях границы окисления "кремний/двуокись кремния"
На основе компьютерного моделирования физико-химического процесса сегрегации легирующих примесей, имплантированных в базовый материал (кремний), изучаются особенности эжекции элементов V(a)-подгруппы (фосфора, мышьяка и сурьмы) на угловых конфигурациях границы окисления "кремний/двуокись кремния".
Автор:  Г. А. Тарнавский, С. И. Шпак, М. С. Обрехт
Стр:  142-147

Некоторые особенности металлической структуры и механизмы ее разрушения и соединения при тепловом и механическом воздействии
Рассмотрены некоторые известные свойства металлов, которые существующими представлениями объясняются не полностью или противоречивы. Показано, что понятие металлической связи включает три типа связей с различными энергетическими областями действия. На основании экспериментальных данных, полученных на начальных этапах образования металлической структуры из испаренных металлов, сделаны выводы о существовании наименьших зерен. Обосновано введение понятия о деформационной энергии металлов и предложены формулы для ее нахождения. Определена энергия межзеренной связи. Обсуждены вероятные механизмы разрушения и соединения металлов при механическом и тепловом воздействии.
Автор:  Е. М. Макушок, В. В. Харченко
Стр:  148-155

Об энергии связи воды и этилового спирта с активным молекулярным кислородом, образующимся в результате контакта жидкости с крупнодисперсным природным минералом - кремнем
На основе ЯМР-спектроскопических и дифрактометрических исследований создан метод расчета энергии связи молекулы воды и этилового спирта с молекулярным кислородом, растворенным в жидкостях.
Автор:  П. П. Олодовский
Стр:  156-162

Экспериментально-статистическое исследование теплообмена в цилиндрической камере смешения трехструйного плазменного реактора
Методами физического моделирования с применением регрессионного анализа обобщены результаты экспериментального исследования теплообмена в плазменном модуле, состоящем из камеры смешения и работающих на нее трех плазмотронов. Показано, что теплообмен в такой системе определяется процессами, протекающими в дуговых нагревателях. Наиболее существенное влияние оказывают конвекция и излучение.
Автор:  О. И. Ясько , А. Л. Моссэ, А. Ф. Бублиевский, А. В. Горбунов, Е. И. Юринок, Е. М. Ермолаева
Стр:  163-170

Катодное падение потенциала вакуумной дуги металлов
Рассмотрены основные механизмы ионизации в катодном пятне вакуумной дуги. Показано, что однозарядные положительные ионы образуются здесь в результате ударной ионизации электронами испарившихся атомов металла. На этой основе делается предположение, что значение катодного падения потенциала вакуумной дуги металлов определяется величиной энергии ионизирующих электронов, при которой сечение ионизации достигает своего максимума
Автор:  Г. В. Марков
Стр:  171-173

Температурная составляющая погрешности рециркуляционного светодальномера на основе инжекционного лазера
Проведен анализ погрешности определения дальности, обусловленной нестабильностью температуры в рециркуляционных дальномерах простейшего типа, с кварцевой стабилизацией частоты и на основе управляемого инжекционного лазера. Анализ проведен с учетом температурной зависимости мощности излучения, времени жизни неравновесных носителей заряда и порогового тока инжекционного лазера, а также задержки импульсного сигнала в фотоприемном устройстве дальномера. Показано, что в условиях нестабильной температуры наименьшей температурной составляющей погрешности определения дальности обладают рециркуляционные дальномеры на основе управляемых инжекционных лазеров.
Автор:  К. Н. Коростик, А. С. Буйко
Стр:  174-180

Об одном подходе к аналитическому решению двумерной нестационарной задачи теплопроводности в областях с движущимися границами на модели полупространства
С помощью решения нестационарной задачи Дирихле с разрывными несмешанными граничными условиями на поверхности изотропного полупространства рассмотрена двумерная модель задачи с подвижной границей раздела фаз. Задача моделирует, например, процессы промерзания влажного грунта или образования льда в стоячей воде, если на граничной поверхности в круговой области конечного радиуса задана температура ниже температуры замерзания. Как частный случай из решения данной задачи при бесконечном радиусе круга вытекает классический одномерный результат.
Автор:  В. П. Козлов, П. А. Мандрик, Н. И. Юрчук
Стр:  181-185

Аналитическое решение двумерных контактных задач нестационарной теплопроводности при наличии в плоскости соприкосновения смешанных граничных условий
Впервые предложен метод решения систем параболических дифференциальных уравнений теплопроводности на модели теплового контакта двух тел с различными теплофизическими характеристиками при наличии смешанных граничных условий в плоскости их соприкосновения. Рассмотрен случай соприкосновения двух полуограниченных тел. При этом в круговой области конечного радиуса на поверхности соприкосновения действует источник тепла малой теплоемкости, а вне этой области на всем протяжении теплообмена поддерживается начальная температура.
Автор:  П. А. Мандрик
Стр:  186-190

Прогнозирование миграции радионуклидов в бассейне реки Ипуть
На основе многокамерной модели выполнены прогнозные оценки переноса 137Cs и 90Sr в р. Ипуть в течение 100 лет после Чернобыльской катастрофы. В процессе исследования указанный временной диапазон был разбит на три периода: первый период - апрель-декабрь 1986 г. - ретроспективная оценка; второй период охватывает 1987-2000 гг.; третий период относится к 2000-2080 гг. - долгосрочный прогноз. Прогнозные оценки распространения радиоактивного загрязнения в Ипути показали, что в течение столетия концентрации 137Cs в речной сети Ипути снизятся почти в 3000 раз, а 90Sr в 10 000 раз. Однако уровни загрязнения речных систем этими радионуклидами будут оставаться еще достаточно высокими.
Автор:  О. М. Жукова, Н. М. Ширяева, Н. К. Мышкина, В. В. Денисова, В. В. Скурат
Стр:  191-199

О книге И. П. Корнюхина и Л. И. Жмакина "Тепломассообмен в пористых телах"
 
Автор:  Н. В. Павлюкевич, П. С. Куц
Стр:  200

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ