ТОМ 85,

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЙСТВИЯ ПОПЕРЕЧНОГО ПОТОКА НА ВДУВАЕМЫЕ НОРМАЛЬНО ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПРИПОДНЯТЫЕ НИЗКОНАПОРНЫЕ СТРУИ
Экспериментально исследовано действие турбулентного воздушного потока на вдуваемые нормально вертикальные приподнятые низконапорные осесимметричные струи. Получены эмпирические формулы для геометрии оси изотермических и слабонеизотермических струй, а также для безразмерных скоростей и температур в их поперечных сечениях. Показано, что указанные струи в поперечном потоке обладают большей эжекционной способностью по сравнению с затопленными и спутными струями.
Автор:  К. Г. Добросельский
Ключевые слова:  струя, поток, ось струи, профили скорости и температуры
Стр:  1285

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ СВЕРХЗВУКОВЫМ ПОТОКОМ И НЕПОДВИЖНЫМ ТЕЛОМ В ГАЗОВОЙ ЦЕНТРИФУГЕ
Проведены сравнительные расчеты теплообмена при сверхзвуковом обтекании газообразным UF6 неподвижного цилиндрического тела внутри вращающегося ротора газовой центрифуги. Обнаружено, что интегральный тепловой поток от газа к телу, рассчитанный с помощью программного комплекса ANSYS-CFX в рамках модели сплошной среды, существенно меньше теплового потока, вычисленного методом прямого статистического моделирования Монте-Карло. Оценки показывают, что в рассматриваемых условиях пограничный слой на поверхности тела не успевает сформироваться и имеет толщину порядка длины свободного пробега газовых молекул, поэтому использование методов механики сплошных сред в этой области некорректно. Напротив, метод прямого статистического моделирования позволяет учесть непосредственное взаимодействие молекул газа с поверхностью обтекаемого тела и получить более корректные результаты.
Автор:  К. В. Звонарев, В. Д. Селезнев, В. И. Токманцев, Ю. В. Абрамов
Ключевые слова:  газовая центрифуга, ANSYS-CFX, метод Монте-Карло, теплообмен, сверхзвуковое обтекание
Стр:  1277

ИССЛЕДОВАНИЕ УЧЕТА СЖИМАЕМОСТИ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ПРИ ТЕЧЕНИИ ГАЗА ЧЕРЕЗ ПОРИСТЫЕ СРЕДЫ
Исследована проблема учета сжимаемости твердой фазы при высоких давлениях в задачах течения газа через пористые среды как при линейной, так и при нелинейной фильтрации. Для этого решены и проанализированы задачи одномерного стационарного течения газа через пористую среду при известном перепаде давления для сжимаемого и для несжимаемого твердого пористого скелета. Показано, что при учете сжимаемости максимальные относительные отклонения искомых величин от значений, рассчитанных без ее учета, зависят от коэффициента сжимаемости и давления газа на входе в пористую среду, как правило, линейно. Однако в случае нелинейной фильтрации в средах с высокой проницаемостью на учет сжимаемости влияют также коэффициент фильтрации и инерционный коэффициент сопротивления пористой среды. При этом возникают нелинейные зависимости максимальных относительных изменений искомых величин от параметров задачи.
Автор:  Н. С. Беляков, Н. А. Луценко, С. С. Минаев, Ю. С. Теплицкий
Ключевые слова:  фильтрация газа, пористая среда, сжимаемость

РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ КРУГЛЫХ ПОРИСТЫХ КАНАЛОВ ПО МОДИФИЦИРОВАННОЙ МЕТОДИКЕ ГУХМАНА
Приведены результаты расчета эффективности круглых пористых каналов в переходной области движения несжимаемого охладителя (воды) в них в сравнении с гладкостенными каналами при Resm в пределах 2300 - 10 000 и граничных условиях первого рода. Сравнение эффективности круглых пористых и гладкостенных каналов проведено с использованием модифицированной методики Гухмана, которая отличается от классической методики тем, что при нахождении коэффициентов эффективности пористых каналов при условии быстрого прогрева охладителя в них сравниваются каналы не одинаковой, а разной длины - короткие пористые и длинные гладкостенные. В качестве критерия выбора длины круглого пористого канала принималось условие достижения средней безразмерной температурой жидкости на выходе из него величины 0.8. Исследовано влияние различных конструктивных и режимных параметров каналов на коэффициенты их эффективности и выявлены области параметров, где выигрыш в теплопередаче перекрывает проигрыш в гидравлике.
Автор:  А. П. Лукиша
Ключевые слова:  эффективность, пористые каналы, переходная область между ламинарным и турбулентным режимами движения несжимаемого охладителя, граничные условия первого рода

ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ И СУШКА ВЫСОКОВЛАЖНОЙ ДРЕВЕСИНЫ
Представлены результаты исследования центробежного обезвоживания и ротационно-конвективной сушки насыщенной водой древесины, пролежавшей несколько десятилетий под водой.
Автор:  В. П. Кожин
Ключевые слова:  центрифуга, обезвоживание, сушка, древесина, затопленный.

ВИБРОРЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВИБРОКИПЯЩЕГО СЛОЯ СЫПУЧЕЙ СРЕДЫ
Рассмотрены вопросы, связанные с теоретическими аспектами процесса виброкипения сыпучих сред. Приведены некоторые теоретические результаты, позволяющие более полно проанализировать поведение дисперсных материалов в процессе виброкипения с учетом движения газа через слой и автоматизировать указанные расчеты.
Автор:  С. А. Русанов, К. В. Луняка, Г. В. Никитенко
Ключевые слова:  виброкипящий слой, двухфазный поток, кривые течения, численные расчеты, виброреология.

ИЗМЕНЕНИЕ РЕЖИМОВ ТЕЧЕНИЯ И ГОРЕНИЯ В КАНАЛЕ ПРИ ВНЕШНЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
Исследовано влияние энергетического импульсно-периодического воздействия на структуру потока водородно-воздушной смеси в канале для перехода от диффузионного режима горения смеси к псевдоскачковому. Эксперименты проводились в прямоугольном канале с участками переменного и постоянного сечения. Управление энерговводом осуществлялось с помощью генератора теплогазодинамических импульсов, в котором сжигалась водородно-воздушная смесь. Интенсивность и режимы горения определялись по излучению пламени в ультрафиолетовой области спектра и по измерениям статического давления. В ходе экспериментов подтверждена возможность перехода от диффузионного режима горения к псевдоскачковому при помощи периодического внешнего энергетического и кинетического воздействий на поток смеси
Автор:  В. А. Забайкин, И. Е. Наумов, П. К. Третьяков
Ключевые слова:  псевдоскачковый режим, горение, импульсно-периодическое и кинетическое воздействие, прямоугольный канал, генератор теплогазодинамических импульсов, оптическая регистрация

К ПРОБЛЕМЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕМПФИРОВАНИЯ АВТОКОЛЕБАНИЙ ВИБРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ В ЖИДКОСТНОМ РЕАКТИВНОМ ДВИГАТЕЛЕ
Обоснована причина снижения амплитуды продольных автоколебаний вибрационного горения в камере сгорания жидкостного реактивного двигателя антиимпульсными перегородками. Получена математическая модель развития неустойчивости горения в такой камере при присоединении к ней резонатора Гельмгольца. Установлен характер демпфирования автоколебаний вибрационного горения, возбуждаемых в результате действия механизмов Крокко и отрицательного теплового сопротивления, при варьировании акустических параметров резонатора и напорных характеристик камеры сгорания.
Автор:  Б. И. Басок, В. В. Гоцуленко, В. Н. Гоцуленко
Ключевые слова:  автоколебания вибрационного горения, резонатор Гельмгольца, демпфирование автоколебаний, волновое сопротивление, антиимпульсные перегородки.

СНИЖЕНИЕ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КРЫЛОВЫХ ПРОФИЛЕЙ НА ТРАНСЗВУКОВЫХ РЕЖИМАХ ОБТЕКАНИЯ ПОСРЕДСТВОМ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПОВЕРХНОСТИ ПРОФИЛЯ НА ПОТОК
Проведено математическое моделирование влияния вынужденных колебаний элементов поверхности крылового профиля на ударно-волновую структуру его трансзвукового обтекания. Исследовано качественное и количественное влияние параметров колебаний на волновое сопротивление профиля.
Автор:  С. М. Аульченко, В. П. Замураев
Ключевые слова:  трансзвуковое обтекание крылового профиля, вынужденные колебания, волновое сопротивление.
Стр:  1273

УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСЗВУКОВЫМ ОБТЕКАНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С ПОМОЩЬЮ РАЗЛИЧНЫХ ВНЕШНИХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
Изучено влияние импульсно-периодического подвода энергии на трансзвуковые режимы обтекания тела вращения при различных моделях источника. Показана возможность значительной перестройки течения, что может служить основой для эффективного управления обтеканием, как в целом летательного аппарата, так и его элементов
Автор:  С. М. Аульченко, В. П. Замураев, А. П. Калинина
Ключевые слова:  трансзвуковое течение, тело вращения, импульсный подвод энергии, уравнения Эйлера.
Стр:  1268

ПИРОЛИЗ БУРЫХ УГЛЕЙ ЛЕЛЬЧИЦКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Представлены результаты экспериментальных работ по пиролизу бурых углей Лельчицкого месторождения на лабораторных установках в стационарном и подвижном слоях для получения высококалорийных энергоносителей. Определен выход продуктов пиролиза, изучен химический состав твердых, жидких и газообразных продуктов термохимической переработки.
Автор:  И. И. Лиштван, П. Л. Фалюшин , В. М. Крайко, В. М. Дударчик
Ключевые слова:  бурый уголь, пиролиз, термическое разложение, энергоносители, теплота сгорания
Стр:  1242

НЕСТАЦИОНАРНЫЙ МАССОПЕРЕНОС В СИСТЕМЕ СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА-АДСОРБЕР ПРИ НЕРАВНОВЕСНОЙ АДСОРБЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА
Проведены моделирование фильтрации и неравновесной адсорбции водяного пара в адсорбере и сравнение расчетных и экспериментальных данных.
Автор:  П. А. Вакульчик, В. К. Куликовский, Н. В. Павлюкевич, Ю. И. Аристов
Ключевые слова:  адсорбция, фильтрация, водяной пар, изотерма, время релаксации.
Стр:  1223

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕМОНОТОННОЙ СЕПАРАЦИОННОЙ КРИВОЙ ГИДРОЦИКЛОНА
С позиций механики взаимопроникающих континуумов проводится численное моделирование разделения полидисперсной суспензии в гидроциклоне. Для описания движения суспензии и частиц используется так называемая "модель смеси", справедливая для невысокой объемной доли частиц и низких чисел Стокса. Показано, что учет взаимодействия между крупными и мелкими частицами может объяснить немонотонное поведение сепарационной кривой.
Автор:  Л. Л. Миньков, И. Г. Дик
Ключевые слова:  численное моделирование, гидроциклон, сепарационная функция, "fish-hook" эффект, ускоренное оседание мелких частиц, полидисперсная суспензия
Стр:  1214

ТЕРМОМЕХАНИКА ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ С ЗЕРНИСТЫМ СЛОЕМ ПО СХЕМЕ "ТРОЙНИК"
На основе модели теплообмена, учитывающей лучистый перенос, изучены распределение температур и сопротивление воздухоподогревателя с зернистой насадкой, имеющего два независимых подвода воздуха. Получена обобщенная зависимость для расчета сопротивления зернистого слоя.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, Д. Г. Белонович
Ключевые слова:  Кольцевой зернистый слой, воздухоподогреватель, модель теплопереноса, радиационный теплоперенос
Стр:  1208

ВЛИЯНИЕ ВИБРОВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ХАРАКТЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ПЛАСТЕ
На основе теоретических исследований изучено влияние различного вида упругих волн, созданных на забое скважины, на характер распределения давления в пласте. Определены глубина и динамика распространения упругих волн в пласте в зависимости от вида создаваемых упругих волн.
Автор:  Э. М. Аббасов, Н. А. Агаева
Ключевые слова:  фильтрация, давление, пласт, виброволновое воздействие, дифференциальное уравнение, функция Бесселя, период, жидкость
Стр:  1189

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОВИХРЕВЫХ ТЕЧЕНИЙ В ОГРАНИЧЕННОМ ОБЪЕМЕ
Численно исследовано электровихревое течение расплава металла в ограниченном объеме для разных электромагнитных и гидродинамических режимов. Движение расплава описывалось уравнениями магнитной гидродинамики для несжимаемой изотермической жидкости. Разработана стратегия решения задачи в рамках стандартных пакетов прикладных программ. Рассчитано ламинарное течение расплава при малых числах Рейнольдса, для которого имеется известное решение, а также турбулентное течение, для которого имеются экспериментальные данные. При расчете турбулентного движения использовались разные модели турбулентности. Показано, что k–ε- и k–ω-модели турбулентности удовлетворительно описывают электровихревое течение расплава и хорошо согласуются с экспериментальными данными. Хорошее согласование результатов расчетов, выполненных с использованием различных методов и пакетов прикладных программ, а также теоретических и экспериментальных данных, свидетельствует о надежности разработанных методов и подходов и достоверности полученных результатов.
Автор:  О. В. Казак, А. Н. Семко
Ключевые слова:  сила Лоренца, турбулентное электровихревое течение, численное моделирование
Стр:  1073

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОНОМНОГО ПОДДЕРЖАНИЯ ВЛАЖНОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗАМКНУТЫХ ОБЪЕМАХ
Разработан адсорбционный гигростат, работающий в статическом и динамическом режимах и обеспечивающий с относительно небольшими затратами поддержание относительной влажности и температуры в замкнутом объеме в диапазонах 15–80% и 20–25 о C, необходимых для надежного хранения редких книг, рукописей, картин и музейных ценностей, а также их безопасной транспортировки при организации выездных выставок и экспозиций. Рассмотрены основы химического поддержания относительной влажности в помещении и его автономного термостатирования с использованием соответствующих материалов. Приведены результаты испытания некоторых новых буферов влаги в лабораторных и реальных условиях.
Автор:  Ю. И. Аристов, Л. Л. Васильев, И. С. Глазнев , Л. Г. Гордеева, А. С. Журавлёв, М. Н. Ковалёва
Ключевые слова:  хранение редких книг, рукописей, картин и экспонатов, гигростат, микроклимат, термо- и гидростатирование
Стр:  899

ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ПОРШНЕВОГО ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА ВОДОЙ
Расcмотрена обратная задача по восстановлению граничного режима в процессе поршневого вытеснения нефти из пласта водой по заданному закону движения границы раздела жидкостей. С применением методов выпрямления фронтов и разностной аппроксимации поставленная задача сведена к двум разностным задачам. Предложен вычислительный алгоритм для решения полученных задач
Автор:  Х. М. Гамзаев
Ключевые слова:  нефтяной пласт, поршневое вытеснение, граничная обратная задача, метод выпрямления фронтов, разностный метод
Стр:  925

Сложный теплообмен при фильтрации в кольцевом зернистом слое
На основе модели теплообмена, учитывающей лучистый перенос, получены простые обобщенные зависимости для расчета температурного поля, критической высоты и сопротивления высокотемпературного кольцевого зернистого слоя.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, Е. А. Пицуха, Д. Г. Белонович
Ключевые слова:  кольцевой зернистый слой, модель теплопереноса, радиационный перенос, воздухоподогреватель, котлы малой мощности
Стр:  938

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СУЩЕСТВОВАНИЯ ТОЧКИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА С ИЗМЕНЕНИЕМ СТРУКТУРЫ ТВЕРДОТОПЛИВНОЙ СМЕСИ ГЛИЦИДИЛАЗИДОПОЛИМЕР/ГЕКСОГЕН
С помощью термодинамических расчетов для широкого диапазона твердотопливных смесей глицидилазидополимер (ГАП)/гексоген с соотношением компонентов от 100% ГАП/0% гексоген до 0% ГАП/100% гексоген найдена структурная точка перехода, соответствующая смеси �8 мас.% гексогена в ГАП, в которой происходит резкое изменение хода термодинамических характеристик горения этих смесей. Данная точка определяется из условия равенства мольных долей атомов C и O в указанных смесях, не зависит от давления, соответствует точке минимума на кривой зависимости скорости горения смеси от ее состава, соответствует структурному изменению твердотопливной смеси ГАП/гексоген от аморфной к поликристаллической и является точкой фазового перехода.
Автор:  С. И. Футько
Ключевые слова:  твердое смесевое топливо, горение твердых топлив, математическое моделирование, ракетные двигатели на твердом топливе, технологии микроэлектромеханических систем, мини-двигатель, глицидилазидополимер, нитрамины, гексоген, скорость горения, аморфная структура, поликристаллическая структура
Стр:  974

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОРЕНИЯ ТОРФЯНОГО СЛОЯ. ВЛИЯНИЕ КОНДЕНСАЦИИ ПАРОВ ВОДЫ
Предложена модель пиролиза и горения пористой среды при отсутствии вынужденной конвекции. Рассмотрены существенные различия между данной постановкой задачи и фильтрационным горением газов в инертных пористых средах. Показано влияние конденсации паров воды, содержащихся в продуктах пиролиза, на фильтрацию газа и поле температур вблизи очага горения.
Автор:  Н. Н. Гнездилов, И. М. Козлов, К. В. Добрего
Ключевые слова:  фильтрация, горение, гетерофазная среда, торф
Стр:  982

НАНОСТРУКТУРЫ СОЕДИНЕНИЙ AIVBVI ДЛЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ
На основе теоретической модели квантовой ямы с бесконечно высокими стенками детально исследованы зависимости термоэлектрических параметров наноструктур халькогенидов свинца PbTe, PbSe и PbS от их толщины. Обнаружено, что коэффициент Зеебека таких структур изменяется немонотонно при изменении ширины соответствующей квантовой симостей коэффициента Зеебека указанных наноструктур от их толщины по периоду осцилляций этих зависимостей и определена энергия Ферми для таких наноструктур. Показано, что минимальная ширина квантовой ямы, при которой первый энергетический уровень рассматриваемых наноструктур совпадает с уровнем Ферми, равна периоду осцилляций их коэффициента Зеебека.
Автор:  Д. М. Фреик, Л. И. Межыловская, И. К. Юрчишин, Ю. В. Лысюк, А. И. Ткачук
Ключевые слова:  аноструктуры, квантово-размерные эффекты, халькогениды свинца.
Стр:  1011

ДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕРМОВЯЗКОУПРУГОСТЬ В ПРОБЛЕМЕ ТЕПЛОВОГО УДАРА НА ОСНОВЕ НОВЫХ МОДЕЛЬНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ
Развита теория динамической термовязкоупругости в проблеме теплового удара. На основе определяющих соотношений динамической термоупругости и линейных реологических моделей Максвелла и Кельвина предложены новые интегральные соотношения динамической термовязкоупругости, имеющие обширное поле практических приложений в различных областях науки и техники.
Автор:  Э. М. Карташов
Ключевые слова:  термический удар, динамическая термовязкоупругость твердого тела, тепловое воздействие
Стр:  1015

ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ГРУНТОВОГО КОЛЛЕКТОРА
Предложен численный метод решения задачи теплопереноса в грунтовом массиве с заложенным в него горизонтальным грунтовым коллектором. На примере расчета действующего грунтового теплообменника типа грунт–теплоноситель теплонасосной установки рассмотрены особенности температурного режима работы указанного коллектора.
Автор:  Б. И. Басок, Б. В. Давыденко, А. А. Лунина
Ключевые слова:  грунтовой коллектор, горизонтальный грунтовой теплообменник, теплонасосная установка.
Стр:  1025

ЕШЕНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЗАДАЧ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ В БИНАРНЫХ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ БЕЗ ВЗАИМНОЙ РАСТВОРИМОСТИ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ
Установлены критерии квазистационарности процессов диффузии атомов в жидкой прослойке, образующейся при контактном плавлении твердых тел в эвтектической системе. Сформулированы условия фазового превращения кристаллов, образующих эвтектическую пару, с учетом различия их плотностей. Показано, что границы фазового превращения этих кристаллов перемещаются по параболическому закону в условиях квазистационарности процессов диффузии в расплаве.
Автор:  М. К. Жекамухов, Ф. Б. Жолаева
Ключевые слова:  контактное плавление, бинарные эвтектические системы, диффузия атомов в расплаве, жидкая прослойка.
Стр:  1037

ПОЛУЭМПИРИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРОГНОЗА ШУМА ВОЗДУШНОГО ВИНТА
Рассмотрен полуэмпирический метод прогноза шума воздушного винта, построенный на основе акустической аналогии Лайтхилла. Основные соотношения расчетной модели для мощности акустического излучения получены на базе размерного анализа общего решения неоднородного волнового уравнения и представления об импульсном характере излучения шума винтом. Сопоставлены расчетные оценки и результаты измерения звуковой мощности и 1/3-октавных спектров звукового давления четырех- и восьмилопастных винтов АВ-72 и СВ-24.
Автор:  В. Ф. Самохин
Ключевые слова:  шум самолета, шум воздушного винта, самолеты
Стр:  1064

NUMERICAL MODELING OF ARC PLASMA GENERATOR FOR CHEMICAL LASER APPLICATIONS
The results of the numerical modeling of arc discharge phenomenon relevant to hydrogen fluoride/deuterium fluoride (HF/DF) laser applications are given. The overall mechanics of arc discharge phenomena on the basis of numerical modeling employing the commercial code COMSOL is discussed. The equations for a 2D axisymmetric, weakly compressible, laminar flow with heat transfer and the coupled hydrodynamic and electromagnetic equations are solved using the SIMPLE algorithm. The variations in the material properties, temperature, and velocity due to the generated arc are studied. A comparison of the results obtained with those from the studies available in the literature validates the computational data. Since each designed plasma arc tunnel is unique in itself and specific in application, this would enable one to alter arc discharge parameters to optimize a specific laser.
Автор:  Vidya Sagar, Chhaya Ravikant, Gaurav Singhal, Alok P. Mittal
Ключевые слова:  HF/DF, arc plasma generator, COMSOL
Стр:  560

THERMAL MANAGEMENT OF THE ADSORPTION-BASED VESSEL FOR HYDROGENOUS GAS STORAGE
Thermal management is the design bottleneck in creation of rational gas storage sorption systems. Inefficient heat transfer in a sorption bed is connected with a relatively low thermal conductivity (0.1–0.5 W/(m·K)) and an appreciable sorption heat of activated gas storage materials. This work is devoted to the development and research of a thermally regulated onboard system of hydrogenous gas (methane and hydrogen) storage with the use of novel carbon sorbents. The hydrogenous gas storage system based on combined gas adsorption and compression at moderate pressures (3–6 MPa) and low temperatures (from the temperature of liquid nitrogen about 77 K to a temperature of 273 K) is suggested.
Автор:  L. L. Vasiliev, L. E. Kanonchik, V. A. Babenko
Ключевые слова:  hydrogenous gas, storage vessel, heat pipe, sorbent, carbon fiber, metal hydride, numerical modeling
Стр:  909

NANOFLUID JET IMPINGEMENT HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS
The nanofluid jet impingement heat transfer characteristics in rectangular mini-fin heat sink are studied. The heat sink is fabricated from aluminum by a wire electrical discharge machine. The nanofluid is the mixture of deionized water and nanoscale TiO2 particles with a volume nanoparticle concentration of 0.2%. The results obtained for the nanofluid jet impingement cooling in the rectangular mini-fin heat sink are compared with those found in the water jet impingement cooling. The effects of the inlet temperature of the nanofluid, its Reynolds number, and the heat flux on the heat transfer characteristics of the rectangular mini-fin heat sink are considered. It is found that the average heat transfer rates for the nanofluid as coolant are higher than those for deionized water.
Автор:  Paisarn Naphon, Lursukd Nakharintr
Ключевые слова:  jet impingement, nanofluids, rectangular mini-fin heat sink
Стр:  1324

PROPAGATION OF PLANE WAVES IN AN ANISOTROPIC GENERALIZED THERMOELASTIC SOLID WITH DIFFUSION
The paper is concerned with the propagation of plane waves in a transversely isotropic generalized thermoelastic solid half-space with diffusion. The governing equations are modified in context of the Lord and Shulman theory of generalized thermoelasticity and are solved to show the existence of four plane waves in the xz plane. Reflection of these plane waves from a thermally insulated free surface is studied, and a system of four nonhomogeneous equations for the reflection coefficients is obtained. For numerical computations of the speed and reflection coefficients, a particular material is modeled as a transversely isotropic generalized thermoelastic solid half-space. The speeds of plane waves are calculated against the angle of propagation to reveal the effects of anisotropy and diffusion. The reflection coefficients of various reflected waves are also obtained that demonstrate the effect of diffusion parameters
Автор:  Rupender Bijarnia, Baljeet Singh
Ключевые слова:  anisotropy, generalized thermoelasticity, diffusion, plane waves, reflection, reflection coefficients
Стр:  442

PLANE WAVES IN A TRANSVERSELY ISOTROPIC ROTATING MAGNETOTHERMOELASTIC MEDIUM
The governing equations for a transversely isotropic rotating magnetothermoelastic medium are solved giving a cubic velocity equation, which is indicative of three plane waves. Some limiting cases are considered: in the absence of anisotropy, rotation, and thermal and magnetic effects. The effects of the anisotropy, rotation, thermal and magnetic parameters on the speeds of plane waves are shown graphically.
Автор:  Baljeet Singh, Anand Kumar Yadav
Ключевые слова:  anisotropic thermoelasticity, rotation, magnetic field, plane waves.
Стр:  1126

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОЙ И АКУСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РАСТВОРОВ СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ НА СВОЙСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНЫХ БЕТОНОВ
Исследовано влияние режимов высокочастотного магнитно-импульсного и акустического воздействий на физико-химические свойства водных растворов поликарбоксилатных суперпластификаторов и технологические показатели пластифицированных ими мелкозернистых бетонов. Определены зависимости технологических свойств бетонов от концентрации водных растворов суперпластификаторов, содержания примесных ионов в используемой для разбавления воде и условий акусто-радиоволновой обработки. Установлены режимы активации растворов суперпластификаторов, позволяющие повысить подвижность и сохраняемость затворяемых бетонных и растворных смесей, плотность и прочность формируемых из них мелкозернистых бетонов
Автор:  Н. Х. Белоус, В. В. Ажаронок, С. П. Родцевич, В. Д. Кошевар, С. В. Гончарик, Н. И. Чубрик, А. И. Орлович, В. В. Рубанник
Ключевые слова:  жидкость затворения, суперпластификаторы, электромагнитная и акустическая активация, кавитация, портландцемент, бетоны, плотность, прочность при сжатии, подвижность, показатель активности ионов водорода, поверхностное натяжение, напряжение сдвига, динамическая вязкость
Стр:  460

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ ОКАЛИНЫ ПРОДУКТАМИ КОНВЕРСИИ МЕТАНА В ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕ. II. ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОС
Разработана математическая модель восстановления мелкодисперсных частиц окалины в высокотемпературной газовой среде на основе продуктов конверсии метана. В модели учитываются движение газа и частиц в потоке, теплообмен частица–газ и газ–стенка реактора, плавление твердой частицы окалины (FeO) в приближении тепловой задачи Стефана и движение фронта превращения FeO/Fe в индивидуальной частице в приближении диффузионной задачи Стефана. Результаты моделирования сопоставлены с имеющимися экспериментальными данными. Определены теплофизические условия для осуществления данного процесса, обеспечивающие восстановление окалины до чистого железа. Рассмотрен возможный механизм превращения окалины в железо в частице
Автор:  П. С. Гринчук, С. И. Дмитриев, Б. Б. Хина
Ключевые слова:  внепечное восстановление окалины, железо, плазменная обработка, моделирование, задача Стефана, тепло- и массоперенос
Стр:  251

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАКРУЧЕННЫХ ПОТОКОВ В МОДЕЛИ ВИХРЕВОЙ ТОПКИ ПАРОГЕНЕРАТОРА
Проведено физическое и математическое моделирование внутренней аэродинамики изотермической модели вихревой топки, геометрически подобной одной из секций опытно-промышленного парогенератора ТПЕ-427 Новосибирской ТЭЦ-3. Данные по полям скорости получены с применением лазерно-доплеровской измерительной системы. Численное моделирование трехмерного турбулентного течения выполнено с использованием CFD-пакета Fluent. Сопоставлены расчетные и экспериментальные результаты. Обоснованы рекомендации по совершенствованию конструктивных характеристик топки.
Автор:  В. В. Саломатов, Д. В. Красинский, Ю. А. Аникин, И. С. Ануфриев, О. В. Шарыпов, Х._. Энхжаргал
Ключевые слова:  структура закрученного потока, лазерная доплеровская анемометрия, численное моделирование, топка парогенератора.
Стр:  266

РАЗМЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ В НАНООБЪЕКТАХ
Теоретически исследовано совместное влияние размерных эффектов, связанных с физико-химическими процессами, происходящими как на поверхности, так и в объеме нанообъектов, на реализующиеся в них фазовые превращения. Совместное проявление поверхностных и объемных размерных эффектов проанализировано на примере роста кремниевых нановискеров.
Автор:  В._. Левданский, И._. Смолик, В._. Здимал
Ключевые слова:  Теоретически исследовано совместное влияние размерных эффектов, связанных с физико-химическими процессами, происходящими как на поверхности, так и в объеме нанообъектов, на реализующиеся в них фазовые превращения. Совместное проявление поверхностных и объемных размерных эффектов проанализировано на примере роста кремниевых нановискеров.
Стр:  1006

ФОРМИРОВАНИЕ ДЕТОНАЦИИ В ИМПУЛЬСНОЙ КАМЕРЕ СГОРАНИЯ С ПОРИСТЫМ ПРЕПЯТСТВИЕМ
Исследовано влияние пористого препятствия на переход горения в детонацию в импульсной камере сгорания малой длины. Получены зависимости скорости детонационной волны от расстояния для двух образцов пористого материала (стальные шарики и керамическое пористое тело). Показано, что использование вставки из пористого материала приводит к сокращению на 40% преддетонационного расстояния без существенного изменения конструкции импульсной камеры сгорания.
Автор:  Х._. Альхусан, М. С. Ассад, О. Г. Пенязьков, К. Л. Севрук
Ключевые слова:  переход горения в детонацию, пористое препятствие, скорость детонации, тяга.
Стр:  968

УСЛОВИЯ И ВРЕМЯ ЗАДЕРЖКИ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ МИКРОЧАСТИЦ ЖЕЛЕЗА В КИСЛОРОДЕ
Проведены эксперименты по самовоспламенению и горению микрочастиц железа в кислороде. Параметры газовой среды были созданы при помощи установки быстрого сжатия. Исследование проведено на порошках с размерами частиц от 20 до 125 мкм при давлении кислорода до 28 МПа и температуре от 650 до 1100 К. Задержка воспламенения измерялась с помощью регистрации излучения с боковой стенки камеры сгорания и измерения давления на торцевой стенке. Условия самовоспламенения представлены как зависимости плотности и давления кислорода в конце такта сжатия от температуры и размера частиц. Предложена точечная полуэмпирическая математическая модель, позволившая удовлетворительно описать экспериментальные данные по зависимости времени задержки воспламенения насыпки микрочастиц от температуры кислорода.
Автор:  В. В. Лещевич, О. Г. Пенязьков, А. В. Федоров, А. В. Шульгин, Ж.К. Ростен
Ключевые слова:  мелкие частицы металла, установка быстрого сжатия, насыпка, время задержки воспламенения, математическое моделирование
Стр:  139

RADIATION EFFECTS ON MIXED CONVECTION FLOW OF VISCOUS FLUID HAVING TEMPERATURE DEPENDENT DENSITY ALONG PERMEABLE VERTICAL PLATE
An analysis of a laminar mixed convection boundary-layer flow of an optically dense viscous fluid along a highly heated permeable vertical flat plate in the presence of thermal radiation is performed. The radiative heat flux term is expressed using the Rosseland diffusion approximation. Here, the fluid density is assumed to vary exponentially with temperature. The dimensionless boundary layer equations are reduced to a convenient form by primitive variable transformation and then they are integrated numerically employing the implicit finite difference method along with the Gaussian elimination technique. Furthermore, the boundary-layer equations are also reduced to a set of nonsimilar equations with the help of the stream function formulation and are simulated by the implicit finite difference Keller box method. The influence of different physical parameters on the velocity and temperature profiles, as well as on the shear stress and heat transfer rate, is shown and analyzed.
Автор:  Siddiqa S. , AsgharS. , Hossain Md. A.
Ключевые слова:  mixed convection flow, porous plate, radiation effect
Стр:  318

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДАВЛЕНИЯ ГАЗОВОЙ ДЕТОНАЦИИ ХИМИЧЕСКИ ИНЕРТНЫМИ ЧАСТИЦАМИ
Предложена модель для описания распространения стационарной детонационной волны в смеси газа с химически инертными частицами и проведены расчеты ее структуры. Исследована динамика взаимодействия детонационной волны с облаком химически инертных частиц. Определены параметры облака, обеспечивающие успешное подавление детонации.
Автор:  Федоров А. В. , Фомин П. А. , Тропин Д. А. , Чен Дж.-Р.
Ключевые слова:  подавление газовой детонации, смесь газ–частицы, взрывобезопасность
Стр:  336

ПАРАМЕТРЫ, ПРЕДЕЛЫ, ОСЛАБЛЕНИЕ И ПОДАВЛЕНИЕ ДЕТОНАЦИИ В СМЕСЯХ ВЗРЫВЧАТОГО ГАЗА С ХИМИЧЕСКИ ИНЕРТНЫМИ МИКРОЧАСТИЦАМИ
Рассчитаны параметры Чепмена–Жуге и размер ячейки детонационной волны в смесях взрывчатого газа с химически инертными микрочастицами. Предложен алгоритм расчета минимальной массы и характерного размера облака частиц, обеспечивающего успешное подавление детонации в газе. Результаты расчетов хорошо соответствуют имеющимся экспериментальным данным. Проанализировано влияние начального состава газа на эффективность подавления детонационной волны. Исследован вопрос о зависимости концентрационных пределов детонации от массовой доли частиц. Установлено, что увеличение концентрации конденсированной фазы ведет к сужению области существования детонации и что при достаточно большой концентрации частиц распространение детонационной волны становится невозможным.
Автор:  Федоров А. В., Фомин П. А., Тропин Д. А., Чен Дж.-Р.
Ключевые слова:  подавление газовой детонации, смесь газ–частицы, ячейка, взрывобезопасность
Стр:  344

ANALYSIS OF TEMPERATURE DISTRIBUTION IN METHANE/AIR MIXTURE EXPLOSION IN A TUNNEL
The aim of this work is to investigate temperature distribution in methane/air mixture explosion near a wall of a tunnel by numerical simulation. The results obtained on the basis of the hypothesis of an adiabatic wall are compared with those for a nonadiabatic wall. It is shown that the temperature near the wall in explosion of methane/air mixtures in tunnels changes abruptly. The hypothesis of an adiabatic wall leads to a great error in the calculated temperature near the wall. If heat conduction in the wall is ignored, the temperatures at various locations of a section are almost equal, whereas the measured temperatures on the vessel wall are always lower than those calculated on the basis of the hypothesis mentioned. However, when it is necessary to find the temperatures in the field outside the range near the wall, heat conduction in it can be ignored.
Автор:  Qi Zhang, Lei Pang
Ключевые слова:  methane/air mixtures, temperature of explosion, numerical simulation, adiabatic wall.
Стр:  1307

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕЧЕНИЙ В ЦИКЛОННО-СЛОЕВОЙ КАМЕРЕ
Экспериментально исследованы закрученные течения в циклонной камере диаметром 0.393 м при наличии донного дутья и зернистого слоя на газораспределительной решетке. Выявлена структура закрученного потока и влияние на него зернистого слоя. Получены уравнения для расчета основных характеристик закрученного потока воздуха при наличии донного дутья и неподвижного зернистого слоя.
Автор:  Пицуха Е. А., Теплицкий Ю. С., Бородуля В. А.
Ключевые слова:  циклонно-слоевая камера, донное дутье, зернистый слой, газораспределительная решетка, тангенциальная скорость, продольная скорость, сопротивление камеры
Стр:  943

ОСОБЕННОСТИ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО БИОТОПЛИВА В ЦИКЛОННО-СЛОЕВОЙ ТОПОЧНОЙ КАМЕРЕ
Изучены особенности сжигания твердого биотоплива (древесины, торфа) в циклонно-слоевой топочной камере. Выявлены предельные значения рабочей влажности древесной щепы и массового содержания фрезерного торфа в смеси щепа–фрезерный торф, при которых наблюдается неустойчивый режим ее горения. Определено распределение температуры, скорости и давления в указанной топке. Установлены зависимости концентрации монооксидов углерода и азота от избытка воздуха в отходящих газах при сжигании кусковой древесины и дробленого торфобрикета.
Автор:  Пицуха Е. А., Теплицкий Ю. С., Бородуля В. А.
Ключевые слова:  циклонно-слоевая топка, котел-воздухоподогреватель, камера сгорания, камера догорания, донное дутье, тангенциальное дутье, избыток воздуха, монооксид углерода, монооксид азота, температура в топке, рабочая влажность топлива.
Стр:  991

УНОС ЧАСТИЦ ИЗ ЦИКЛОННОЙ КАМЕРЫ
Представлены результаты исследования центробежного обезвоживания и ротационно-конвективной сушки насыщенной водой древесины, пролежавшей несколько десятилетий под водой.
Автор:  Пицуха Е. А., Теплицкий Ю. С., Бородуля В. А.
Ключевые слова:  Представлены результаты исследования центробежного обезвоживания и ротационно-конвективной сушки насыщенной водой древесины, пролежавшей несколько десятилетий под водой.
Стр:  1196

КРИЗИС ВИХРЕИСТОЧНИКА ПРИ ТЕПЛОПОДВОДЕ С УЧЕТОМ РЕАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ДВУХАТОМНОГО ГАЗА
На примере двухатомного газа, представляющего собой смесь азота и кислорода (воздуха), исследованы характеристики течения вихреисточника с энергоподводом с учетом зависимости теплоемкости от температуры. Постановка указанной задачи меняется при учете зависимости теплоемкости и показателя адиабаты газа от температуры в диапазоне от нескольких сотен до нескольких тысяч градусов Кельвина (калорически несовершенный газ). Изучено явление теплового кризиса — запирание стационарного потока при достижении единицы радиальной компонентой числа Маха. Установлены характерные размеры области прогрева и характерные времена прогрева. Сделаны оценки погрешности модели совершенного газа с постоянной теплоемкостью и постоянным показателем адиабаты. Исследованы зависимости характеристик вихреисточника от циркуляции и расхода газа, а также от расположения области энергоподвода и ее протяженности
Автор:  Кучеров А. Н.
Ключевые слова:  вихреисточник, теплоемкость двухатомного газа, циркуляция, расход, энергоподвод, число Маха, тепловой кризис
Стр:  1044

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВУХФАЗНОГО ПОРИСТОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИ НАЛИЧИИ МАЛЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ВОЗМУЩЕНИЙ
Рассмотрено взаимодействие системы двухфазного пористого охлаждения с высокоэнтальпийным пульсирующим газовым потоком. Исследуется влияние процесса фазового превращения на характеристики тепломассообмена и возможность управления процессом теплообмена в теплозащитном материале.
Автор:  Голованов А. Н., Якимов А. С.
Ключевые слова:  Рассмотрено взаимодействие системы двухфазного пористого охлаждения с высокоэнтальпийным пульсирующим газовым потоком. Исследуется влияние процесса фазового превращения на характеристики тепломассообмена и возможность управления процессом теплообмена в теплозащитном материале
Стр:  472

КОАЛЕСЦЕНЦИЯ АНСАМБЛЯ НАНОЧАСТИЦ В ФЕМТОЛИТРОВОЙ КАПЛЕ ПЕРЕСЫЩЕННОГО РАСТВОРА
Проведен численный анализ коалесценции и роста ансамбля наночастиц на коллоидных прекурсорах в фемтолитровой капле. Показано, что пересыщение раствора внутри капли возникает вследствие испарительного охлаждения капель в аэрозольном реакторе при пониженном давлении. Доказано, что в приближении среднего поля устойчивый рост наночастиц идет только на самых больших прекурсорах. На коротких временах функция распределения наночастиц носит более сложный характер
Автор:  Фисенко С. П., Ходыко Ю. А.
Ключевые слова:  диффузия, приближение среднего поля, эффект Кельвина
Стр:  455

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛО- И ВЛАГОПЕРЕНОСА ПРИ СВЧ-КОНВЕКТИВНОЙ СУШКЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Обсуждаются результаты математического моделирования взаимосвязанных процессов тепло- и влагопереноса в растительных материалах в процессе их конвективной сушки с использованием СВЧ излучения и экспериментальных исследований влияния режимных параметров процесса на динамику и кинетику сушки.
Автор:  Акулич П. В., Темрук А. В., Акулич А. В.
Ключевые слова:  тепло- и влагоперенос, сушка, кинетика и динамика сушки, растительные материалы
Стр:  951

СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТОВ ПО ДВУХЖИДКОСТНОЙ МОДЕЛИ ВИБРООЖИЖЕННОГО СЛОЯ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
Исследована двухжидкостная модель виброожиженного слоя, основанная на подходе Эйлера и законе Дарси. Получено удовлетворительное совпадение численных расчетов с экспериментальными данными по изменению положения нижней границы толстого слоя мелкодисперсных частиц и давления в его нижней части в зависимости от фазы колебаний полки.
Автор:  Орлова Н. С.
Ключевые слова:  двухжидкостная модель, виброожиженный слой, подход Эйлера, закон Дарси, давление газа, численные расчеты
Стр:  1202

О ПРИНЦИПИАЛЬНО ОДНОТИПНОМ ИСТОЧНИКЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ РЕЗОНАНСА В АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ И ГИДРОТУРБИННОМ ТРАКТЕ ГЭС
Исследуются спектры пульсаций давления в ближнем поле открытой рабочей части аэродинамической трубы с вихревым течением, формирующимся за ее вентилятором, как и за гидротурбиной ГЭС. Сравниваются результаты измерений пульсаций в трубе указанного типа и в трубе, в которой крупномасштабной вихревой структуры за вентилятором нет. Установлено, что крупномасштабное вихревое формирование в несжимаемой среде за лопастной системой является источником узкополосного звукового излучения, способного возбуждать резонансные автоколебания в тракте
Автор:  Каравосов К., Прозоров А. Г.
Ключевые слова:  автоколебания, акустическое излучение, аэродинамическая труба, вихревая структура, вентилятор, гидротурбина, гидроакустический резонанс, кольцевой вихрь, самовозбуждение, шумомер.
Стр:  79

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ