ТОМ 75, №4
Кинематика обтекания шара медленным потоком взвешенных частиц в приложении к седиментации бидисперсной суспензии
Исследуется кинематика обтекания крупной частицы мелкими
в процессе их осаждения. Найдено приближенное аналитическое решение
для увеличения скорости оседания мелких частиц, хорошо согласующееся
с аппроксимационной зависимостью, полученной ранее в результате численного
эксперимента. Показано, что основное значение для эффекта ускорения
седиментации играет относительно слабое увлечение большей доли мелких
частиц, попадающих в периферийную область ячейки, окружающей крупную
частицу. Проводится сравнение с имеющимися экспериментальными данными.
Автор:
И. Г. Дик, Л. Л. Миньков
Стр:
3-11
Исследование течений газопылевой смеси методами молекулярно-кинетической теории
С помощью прямого численного решения кинетического уравнения
Больцмана исследуется задача о течении газопылевой смеси с учетом
движения пыли. Проведенный качественный анализ показал, что при описании
течения газопылевых смесей появляется возможность упростить систему
кинетических уравнений. Получены зависимости плотности, температуры
и скорости газа от координаты для различных концентраций и скоростей
пылевых частиц.
Автор:
А. П. Крюков, В. Ю. Левашов, И. Н. Шишкова
Стр:
12-17
Зависимость коэффициента конденсации (прилипания) от радиуса малых аэрозольных частиц
Теоретически исследуются процессы конденсации-испарения
и адсорбции-десорбции молекул на малых аэрозольных частицах с
учетом зависимости коэффициента конденсации (прилипания) от размера
частиц.
Автор:
В. В. Левданский
Стр:
18-21
Численное моделирование полимолекулярной адсорбции
Представлена модель полимолекулярной адсорбции на однородной
и неоднородной поверхностях при отсутствии латеральных взаимодействий,
а также при их учете для случая однородной поверхности. Предложена
методика расчета изотерм на основе статистических данных о поверхностном
распределении вещества. Рассчитанные зависимости дифференциальной
энергии адсорбции от степени заполнения и изотермы сопоставлены с
экспериментальными данными для системы пары бензола-графитированная
сажа.
Автор:
П. В. Кошкин, А. В. Твардовский
Стр:
23-27
Вычислительная термодинамика коллоида изотропных феррочастиц
Исследуется влияние межчастичных магнитных взаимодействий
на агрегатное состояние системы изотропных ферроколлоидных частиц.
Для описания ориентационного состояния и локальной структуры коллоида
используется комбинированный численный метод, включающий прямое моделирование
трансляционной броуновской динамики совокупности частиц и приближенное
описание их ориентационного состояния методом самосогласованного поля.
Для вычисления вклада магнитных взаимодействий в термодинамические
свойства коллоида численно реализуется термодинамический процесс нагревания
броуновского ансамбля. Определена магнитная добавка в свободную энергию
и химический потенциал ферроколлоида, найдено, что система ферроколлоидных
частиц имеет критические точки перехода газ-жидкость и жидкость-твердое
тело и может находиться в трех агрегатных состояниях.
Автор:
Б. Э. Кашевский
Стр:
28-33
Особенности профилей температуры в волнах фильтрационного горения, связанные с температурными зависимостями теплоемкостей газовой смеси и твердой фазы
В большинстве публикаций, посвященных волнам фильтрационного
горения, температурные зависимости теплоемкости газовой и твердой
фаз вообще не рассматривались. В тех же случаях, когда такие зависимости
включаются в модели (как правило, численные), авторы не акцентируют
внимание на некоторых интересных особенностях таких систем. Данная
работа посвящена рассмотрению особых случаев, связанных с температурными
зависимостями теплоемкостей.
Автор:
С. И. Шабуня, В. В. Мартыненко
Стр:
38-42
Расчеты эффективного и кажущегося коэффициентов джоуля-томсона при фильтрации газированной жидкости
Проведен анализ уравнений сплошной среды при фильтрации
газированной жидкости и на этой основе получено уравнение энергии
с эффективными коэффициентами. Построены аналитические выражения и
произведены расчеты эффективного и кажущегося коэффициентов Джоуля-Томсона,
эффективной скорости конвективного переноса тепла и объемной теплоемкости
насыщенной пористой среды в зонах разгазирования и отсутствия свободного
газа. Исследованы закономерности изменения описанных выше величин
от давления и радиальной координаты.
Автор:
А. И. Филиппов, Е. М. Девяткин, Н. П. Миколайчук, С. А. Филиппов
Стр:
43-52
Влияние направления потоков на основные технические характеристики мембранных аппаратов с водородопроницаемыми капиллярами
Получена система дифференциальных уравнений и граничных
условий, описывающая распределение давления и расхода водорода внутри
водородопроницаемого капилляра с закрытым концом. Приведен алгоритм
решения. Показано, что направление потоков (прямоток-противоток)
в полости высокого давления не оказывает существенного влияния на
технические характеристики мембранного аппарата. Исследовано влияние
конструктивных параметров капилляров на основные характеристики работы
аппарата.
Автор:
Л. Л. Муравьев
Стр:
53-57
Численное моделирование тепломассопереноса в низкотемпературной тепловой трубе
Сформулирована математическая модель тепломассопереноса
в низкотемпературной тепловой трубе. Проведено численное моделирование
задачи тепломассопереноса. Получены распределения скоростей, давления
и температур в тепловой трубе. Результаты могут быть использованы
при анализе эффективности и мощности низкотемпературных тепловых труб.
Автор:
Г. В. Кузнецов, А. Е. Ситников
Стр:
58-64
О конвективной неустойчивости воздуха в снежном покрове
Рассматривается система уравнений, описывающих конвективную
неустойчивость воздуха в снежном покрове. Проводится анализ условий,
при которых выполняется принцип "монотонности" нормальных возмущений;
оцениваются критические параметры основного уровня неустойчивости
равновесия воздуха с учетом тепло- и массообмена
поверхности снега с окружающей средой.
Автор:
М. К. Жекамухов, И. М. Жекамухова
Стр:
65-72
О диффузионно-тепловой неустойчивости ламинарного пламени
Решается задача о диффузионно-тепловой неустойчивости
ламинарного пламени с ненулевой толщиной зоны химической реакции.
Рассматриваются два сценария поведения процесса горения при наличии
малых возмущений с постоянной и переменной скоростями движения пламени.
Последняя, в частности, приводит к формуле Маркштейна, связывающей
скорость движения фронта горения с кривизной этого фронта и практически
к абсолютной неустойчивости горения. При постоянной скорости пламени
и числе Льюиса Le >> 1 реализуется только апериодическая
потеря устойчивости, а при Le << 1 - только периодическая.
Автор:
К. О. Сабденов
Стр:
73-80
Экспериментальное определение границы монотонных возмущений при неустойчивости механического равновесия в трехкомпонентных газовых смесях
Двухколбовым методом в изотермических условиях при различных
давлениях исследована неустойчивость механического равновесия тройных
газовых смесей, в которых плотность вверху больше, чем внизу. Сравнение
экспериментальных данных с вычисленными в рамках линейного анализа
на устойчивость показало удовлетворительное согласие в определении
границ неустойчивости.
Автор:
Ю. И. Жаврин, В. Н. Косов, Д. У. Кульжанов, К. К. Каратаева
Стр:
80-83
Устойчивость ионизированных пучков
На основе решения системы уравнений Пуассона-Власова получено
дисперсионное уравнение для широкого класса начальных возмущений,
учитывающее влияние граничных условий на развитие неустойчивости в
ионизированных пучках. Предложена методика определения границы устойчивости
как для неограниченных, так и ограниченных многокомпонентных ионизированных
пучков.
Автор:
К. Б. Галицейский
Стр:
84-89
О некоторой аналогии между реакцией на периодическое возбуждение турбулентной струи и маятника со случайно вибрирующей осью подвеса
Сопоставляются экспериментальные зависимости, иллюстрирующие
влияние частоты и амплитуды акустического воздействия на аэродинамические
характеристики турбулентных струй и слоев смешения, с соответствующими
зависимостями, полученными для маятника с вибрирующей осью подвеса.
Отмечена их схожесть. Существенно, что указанная аналогия базируется
не на подобии уравнений движения в обоих случаях, а на общности природы
явлений, происходящих в этих системах при периодическом воздействии.
Автор:
Е. В. Власов, А. С. Гиневский, П. С. Ланда, Д. Л. Самодуров
Стр:
90-93
Численное моделирование турбулентного теплообмена вращающегося диска при произвольном распределении температуры стенки
Исследована турбулентная теплоотдача свободного вращающегося
диска при произвольном изменении температуры стенки. С помощью ранее
разработанного интегрального метода выполнено численное моделирование
для случаев положительного, приблизительно постоянного и отрицательного
радиальных градиентов температуры диска. Результаты проведенных расчетов
в отличие от известного метода Дорфмана хорошо согласуются с экспериментальными.
На основе полученных данных сделаны выводы относительно оптимальных
параметров модели для рассматриваемых условий
Автор:
И. В. Шевчук
Стр:
94-97
Моделирование влияния вязкости на смерчевой теплообмен при турбулентном обтекании неглубокой лунки на плоскости
Численно анализируется влияние вязкости на турбулентное
обтекание неглубокой сферической лунки на плоскости и на вихревой
теплообмен.
Автор:
С. А. Исаев, А. И. Леонтьев, Х. Т. Метов, В. Б. Харченко
Стр:
98-104
Влияние добавок полиакриламида на потери напора во внезапных сужениях и расширениях труб
Представлены данные экспериментального исследования гидравлического
сопротивления внезапных сужений и расширений круглых труб при турбулентном
течении водных растворов полиакриламида. Выявлено увеличение и снижение
потерь напора. Приведено объяснение полученных результатов.
Автор:
В. В. Чернюк, Б. С. Пицишин, В. И. Орел, В. М. Жук
Стр:
115-122
О движении тонкого наклонного слоя псевдопластичной жидкости
Рассматривается движение тонкого слоя жидкости Уильямсона
по наклонной бесконечной твердой поверхности в поле тяжести. Получены
выражения для стационарного движения пленки в поле тяжести. Проведен
анализ влияния последнего и тангенциальных вибраций твердой поверхности
на течение в слое. Показано, что вибрации порождают заметное осредненное
течение жидкости даже в слабых гравитационных полях, при которых пленка
в отсутствие вибраций покоится. Обнаружен эффект немонотонной зависимости
средней скорости течения пленки от частоты вибраций поверхности.
Автор:
Д. В. Любимов, А. В. Перминов
Стр:
123-127
Динамика жидкости в слое шероховатости
Исследуется динамика вязкой ньютоновской жидкости в слое
шероховатости, учитывающая осцилляцию геометрической структуры пространства.
Решение модифицированных уравнений Навье-Стокса представляется
в форме трехмасштабного разложения по степеням геометрических параметров
шероховатости и описывает движение жидкости во всем слое (интегральный
масштаб) и в ячейках, образованных элементами шероховатости (локальные
масштабы). Осуществлено пространственное усреднение задачи, приведена
система уравнений, задающая интегральную динамику жидкости в слое
как сплошной среде с учетом вкладов от эффектов локальных динамик
в ячейках шероховатости и являющаяся базой для построения моделей
турбулентности в сильно локально-неоднородной среде.
Автор:
Э. И. Смоляр
Стр:
128-135
Моделирование удара капли пузырьковой жидкости
Поскольку пузырьковая жидкость имеет низкое волновое сопротивление
по сравнению с чистой жидкостью, а также сильно нелинейную диаграмму
сжатия, при ударе количественные характеристики взаимодействия будут
отличаться от аналогичных для случая жидкости без газовых включений.
Описаны особенности явления удара капель пузырьковой жидкости по жесткой
или деформируемой преградам, причем расчеты выполнены в рамках обобщенно-
равновесной модели пузырьковой жидкости.
Автор:
В. С. Суров
Стр:
135-140
Оценка критического состояния полиэтиленовой трубы в области конструктивного соединения металл-полимер при низких климатических температурах
Проводится анализ распределения сдвиговых усилий, возникающих в области конструктивного соединения полиэтиленовой и металлической труб. Выясняется величина этих усилий при низких климатических температурах (до -60oС). Результаты теоретического анализа для изотермических
условий позволяют оценить работоспособность пластмассы при различных
условиях соединения с металлическими трубами.
Автор:
А. С. Стручков
Стр:
141-144
Конечно-элементная осесимметричная модель теплового режима при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе заготовок в сыпучей оболочке
Методом конечных элементов решена осесимметричная задача
нестационарной теплопроводности в системе трех тел конечных размеров
с внутренним подвижным источником первого рода (фронт горения). Исследовано
влияние различных факторов на параметры температурного поля при СВС-прессовании
сплавов системы Ti-C-Ni. Установлено, что в продуктах синтеза
реализуется режим внутреннего охлаждения, при котором температура
контактной поверхности за фронтом горения остается постоянной и происходит
выравнивание температуры по объему заготовки. В режиме внутреннего
охлаждения материал имеет наибольшую пластичность и уплотняемость.
Автор:
А. Ф. Федотов, В. П. Радченко, М. А. Ермоленко
Стр:
145-150
Установившееся температурное поле цилиндрического массива сырья при самонагревании его эллипсоидальным очагом
В двойной ряд разложено осесимметричное распределение
избыточной температуры насыпи при наличии в ней внутреннего термоисточника,
имеющего форму эллипсоида. Расчетным путем изучено влияние места расположения
очага, его размеров и условий теплообмена на значения установившейся
избыточной температуры.
Автор:
В. П. Ольшанский
Стр:
151-153
Нагрев интраокулярных сред лазерным излучением ближнего ик диапазона
Численно определены температурные поля в преломляющих
тканях глаза при различной фокусировке лазерного излучения ближнего
ИК диапазона. В зависимости от фокусировки и длины волны излучения
вычислены уровни и области локализации максимального нагрева внутриглазных
сред. Намечены новые перспективы применения этих лазеров в офтальмохирургии,
показана необходимость дополнительного изучения условий их безопасной
эксплуатации.
Автор:
А. С. Подольцев, Г. И. Желтов
Стр:
154-159
Формирование информационного обеспечения для оценки потенциальной опасности пунктов захоронения отходов дезактивации
К настоящему времени на территории Беларуси зарегистрированы
92 пункта захоронения отходов дезактивации (ПЗОД), образованные в
результате дезактивации населенных пунктов после Чернобыльской катастрофы.
Большая их часть размещена в местах, неблагоприятных для хранения радиоактивных
отходов. Рассмотрено формирование информационного обеспечения для оценки
потенциальной опасности ПЗОД, основанное на результатах обследования объектов,
полевых и лабораторных изысканий, расчетно-теоретических исследований,
использовании литературных сведений об особенностях миграции радионуклидов
через инженерные и естественные барьеры к водоносному горизонту.
Автор:
В. В. Скурат, Н. М. Ширяева, Н. К. Мышкина, А. А. Гвоздев, Г. З. Серебряный, Н. Б. Голикова
Стр:
160-164
Метод решения системы уравнений, описывающих непрерывный процесс полимеризации в условиях реакции полиприсоединения
Предлагается метод решения системы уравнений, описывающих
непрерывный процесс полимеризации бутадиена на кобальтовом катализаторе,
сопровождаемый реакцией полиприсоединения. Вычисляются моменты второго
и третьего порядка от функции распределения макромолекул по степени
полимеризации и числу активных центров в каждом реакторе. Определяются
значения конверсии мономера, при которых моменты обращаются в бесконечность,
что означает гелеобразование в реакторе. Решение основано на замене
переменных, позволившей уравнение четвертой степени для моментов свести
к квадратному и выделить ветвь, отвечающую реальному процессу. Алгебраические
преобразования и расчет выполнялись с использованием пакета "Математика 3.0".
Автор:
Г. А. Аминова, М. Д. Бронштейн, Г. В. Мануйко, Т. В. Игнашина, В. В. Давыдова, О. В. Антонова, Г. С. Дьяконов, И. Г. Решетова, Н. Е. Харитонова
Стр:
165-169
Молекулярно-статистическое описание неоднородно деформированных образцов. 2. Расчет функций распределения молекул и вакансий в одномерной однородно деформированной статистической модели растяжения-сжатия
В рамках двухуровневого молекулярно-статистического изучения
термодинамических и механических свойств конденсированных систем разработана
одномерная статистическая модель однородного растяжения-сжатия кристалла
с вакансиями. Микро- и макроструктуры модели описываются с помощью
коррелятивных функций распределения реальных молекул (частиц сорта
r(real)) и вакансий, учет которых осуществляется с помощью подсистемы
фиктивных частиц (квазичастиц сорта f (fictious)), которые не взаимодействуют
с молекулами и между собой. Получено нелинейное интегральное уравнение
для потенциалов средних сил, определяющих одно- и двухчастичные коррелятивные
функции двухкомпонентной статистической системы реальных и фиктивных
частиц. Аналитическое решение интегрального уравнения найдено в рамках
модифицированного подхода за счет вакансий приближения Гаусса.
Автор:
И. И. Наркевич, С. И. Лобко, А. В. Жаркевич, П. П. Казаков
Стр:
170-176
Межфазная энергия на границе тонкая металлическая нить-диэлектрическая среда
В рамках метода функционала электронной плотности изучено
влияние диэлектрической среды на межфазную энергию нитей щелочных
металлов. Показано, что с уменьшением радиуса нити межфазная энергия
возрастает.
Автор:
В. А. Созаев, В. В. Чернов, Д. В. Яганов
Стр:
177-180
Эффект сверхглубокого проникания. современное состояние и перспективы
Обнаруженный в конце 70-х годов эффект сверхглубокого
проникания (СГП) вскоре привлек к себе внимание исследователей и послужил
объектом изучения для целого ряда оригинальных работ. Экспериментальное
изучение СГП сочеталось с разработкой гипотез, претендующих на его
физическое объяснение. Усилия, предпринимавшиеся исследователями в
различных организациях для изучения процесса, позволили обнаружить
ряд свойств и характерных черт, присущих этому явлению. Цель данной
работы - систематизация и анализ накопленной к настоящему времени
информации, что должно послужить твердой основой для дальнейших исследований.
Автор:
О. В. Роман, С. К. Андилевко, С. С. Карпенко, Г. С. Романов, В. А. Шилкин
Стр:
187
Аномалии граничного отражения ультразвука от пленки диссипативной среды
Теоретически рассмотрено отражение непрерывных и импульсных
продольных и поперечных акустических волн от пленки диссипативной
среды, находящейся в контакте с твердотельным полупространством. Показана
существенная зависимость коэффициента отражения и его фазы от коэффициента
затухания ультразвука в пленке диссипативной среды и от ее фазовой
толщины. Программными средствами рассчитана форма отраженного акустического
импульсного сигнала. Обсуждается использование полученных результатов
при исследовании акустических свойств вязких жидкостей
Автор:
Д. А. Костюк, Ю. А. Кузавко
Стр:
181-186
Ускорение макрочастиц в углеродной дуге
Рассмотрены механизмы ускорения углеродных макрочастиц,
формирующих катодное покрытие в углеродной дуге в режиме фуллеренообразования.
На основании экспериментальных данных и теоретических оценок определена
величина скорости макрочастиц. Показано, что при столкновении частиц
с поверхностью катода в зоне контакта реализуются условия, когда возможно
плавление графита.
Автор:
Смягликов И. П., Шиманович В. Д.
Стр:
34-37
Heat and mass flux effects on a moving vertical cylinder with chemically reactive species diffusion
This paper presents the development of the free convection
boundary layer flow of a viscous and incompressible fluid past an
impulsively started semi-infinite vertical cylinder with uniform
heat and mass fluxes and chemically reactive species. The governing
coupled nonlinear partial differential equations have been solved
numerically using the finite difference scheme of Crank-Nicolson
type. Graphical results for the velocity, temperature, concentration,
local and average skin friction, Nusselt number and Sherwood number
profiles are illustrated and discussed for various physical parametric
values. It is noted that due to the presence of first order chemical
reaction the velocity decreases with increasing values of the chemical
reaction parameter.
Автор:
Ganesan P., Loganathan P.
Стр:
105-114