ТОМ 78, №6
МАКСИМАЛЬНАЯ ВОССТАНОВИМАЯ ЗА КОНЕЧНОЕ ВРЕМЯ РАБОТА РЕЛАКСИРУЮЩИХ СИСТЕМ
Решена задача о минимизации термодинамического действия, произведенного линейной релаксирующей термодинамической системой из произвольного неравновесного состояния на конечном интервале времени. В конкретных приложениях эта задача решает проблему о максимальной механической или электрической энергии (работе), которая может быть извлечена за конечный интервал времени при произвольном неравновесном начальном состоянии из таких систем, как вязкоупругое тело, электрические RC- и LC-цепи, идеальный газ с релаксацией и др.
Автор:
А. И. Шнип
Стр:
3
КИНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ГОРЕНИЯ КЕРОСИНА И ЕГО СОСТАВЛЯЮЩИХ
Проведен анализ современных исследований по созданию кинетических моделей горения углеводородов, входящих в состав керосина, и керосина в целом. Даны некоторые рекомендации по применению этих моделей при расчете реальных газодинамических течений.
Автор:
Г. Я. Герасимов, С. А. Лосев
Стр:
14
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТАСТАБИЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ИОНОСФЕРЕ ЗЕМЛИ
Представлена постановка задачи численного моделирования высотно-временнoго поведения колебательно-возбужденного молекулярного азота, отличная от ранее принятых. Предложена консервативная и абсолютно устойчивая разностная схема для уравнения непрерывности с учетом конвективного переноса. Приведены результаты численных расчетов высотно-временнoго поведения различных ионосферных параметров, полученных на математической модели ионосферно-плазмосферных взаимодействий. Отмечена важная роль колебательно-возбужденного молекулярного азота для таких условий. Определены времена установления от возмущенных до фоновых значений концентраций возбужденных компонентов, электронов и их температуры.
Автор:
С. А. Ишанов, В. В. Медведев
Стр:
26
ВЛИЯНИЕ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ПРОЦЕССЫ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ ВИСМУТ-ТЕЛЛУР
Исследовано контактное плавление (КП) в бинарной системе Bi-Te со сложной диаграммой состояния при различных программах нагрева контакта образцов в токовом и бестоковом режимах. Обнаружено КП при температурах ниже температуры плавления наинизшей эвтектики. Установлено, что известная диаграмма состояния системы Bi-Te является метастабильной и в зависимости от скорости нагрева контакта процессы КП протекают по-разному. Показано, что изменяя величины и направления постоянного электрического тока, пропускаемого через контакты образцов Bi и Te, можно управлять процессами фазообразования и кинетикой КП.
Автор:
А. М. Нажмудинов, Л. С. Пацхверова, М. Р. Хайрулаев
Стр:
34
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЛАЗЕРНОМ СПЕКАНИИ РЕАКЦИОННОСПОСОБНЫХ ПОРОШКОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
Предложена двумерная математическая модель, описывающая совмещение процессов самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и селективного лазерного спекания порошковых композиций, которое контролируется величиной энергии лазерного излучения. Модель позволяет оценить соответствие геометрических характеристик системы значениям скоростей движущегося пятна лазера, при которых насыпаемый слой полностью реагирует в его окрестности.
Автор:
Л. П. Холпанов, С. Е. Закиев, И. В. Шишковский
Стр:
42
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПРОФИЛЬ В СТАЦИОНАРНОМ И НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМАХ ПРОГРЕВА И УНОСА МАССЫ НИЗКОТЕПЛОПРОВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
На основании аналитического решения линейного уравнения теплопроводности с уносом и без уноса массы и закономерности достижения стационарного режима прогрева, который устанавливается при равенстве толщин прогретого и унесенного слоев материала, доказан экспериментально обнаруженный S-образный профиль температур вблизи разрушающейся поверхности. Отмечено, что использование в качестве граничных условий показаний температурного датчика, расположенного в S-образной зоне температурного профиля, может привести к существенным ошибкам при определении теплофизических характеристик с помощью обратных задач теплопроводности.
Автор:
Г. А. Фролов, В. Л. Баранов
Стр:
49
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОПЕРЕНОСА ОТ ПЛОСКОГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛА ПОСТОЯННОЙ МОЩНОСТИ ПРИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЯХ
Рассматриваются теоретические основы метода неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов, подвергающихся тепловому воздействию от плоского источника тепла постоянной мощности на ограниченном участке поверхности. Установлено, что на начальной стадии развитие теплового процесса от ограниченного плоского нагревателя будет аналогичным развитию теплового процесса в плоском полупространстве, а при больших значениях времени - процессам, протекающим в сферическом полупространстве.
Автор:
Н. П. Жуков, Н. Ф. Майникова
Стр:
56
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ ИЗ ПЕРЕОХЛАЖДЕННОГО РАСПЛАВА
Предложена и проанализирована теоретическая модель, характеризующая кристаллизацию взрывного типа из переохлажденного расплава. Учет особенностей кластерно-коагуляционной модели кристаллизации и особенностей эксперимента позволил построить кривые охлаждения, адекватные опытно наблюдаемым.
Автор:
В. Д. Александров, В. А. Постников
Стр:
64
ДИНАМИКА РАЗРЯДКИ ТЕПЛОВОГО АККУМУЛЯТОРА В НЕОГРАНИЧЕННОМ ГРУНТОВОМ МАССИВЕ
Решена задача разрядки ранее аккумулированной теплоты в неограниченном грунтовом массиве одиночными теплообменниками и их совокупностью. Установлены неэффективность аккумулирования-разрядки одиночными теплообменниками и высокая степень извлечения аккумулированной теплоты при "кустовом" их расположении.
Автор:
А. И. Накорчевский
Стр:
70
ОПИСАНИЕ НЕИНЕРТНОСТИ МИКРОПОРИСТЫХ УГЛЕРОДНЫХ АДСОРБЕНТОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ГАЗАМИ
Рассматривается вопрос описания адсорбционного равновесия с учетом неинертности адсорбента. Предлагается модель упругой адсорбционной деформации микропористых углеродных адсорбентов в широком интервале давлений и температур. Приводятся результаты моделирования адсорбционной деформации на основе предлагаемой модели.
Автор:
П. И. Дергунов, А. В. Твардовский, А. А. Фомкин, В. Ю. Яковлев
Стр:
78
МАССООБМЕН В СТРУЙНОМ АППАРАТЕ
Изучен процесс массопередачи в струйном аппарате по испарению воды, предложена методика расчета поверхности контакта фаз, образованной газовыми пузырями, и экспериментального коэффициента массопередачи, выполнено сравнение экспериментальных и аналитических коэффициентов массопередачи.
Автор:
Сафронова Е. В., Абаев Г. Н.
Стр:
84
НЕСТАЦИОНАРНАЯ ПЛОСКОРАДИАЛЬНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ В ЗОНАЛЬНО-НЕОДНОРОДНОМ ПЛАСТЕ
Рассмотрена нестационарная плоскорадиальная фильтрация в зонально-неоднородном пласте с учетом конечной протяженности. Движение жидкости в пласте происходит в условиях замкнуто-упругого режима. Найдено, что расход жидкости зависит от направления движения.
Автор:
Б. А. Сулейманов, Э. М. Аббасов, А. О. Эфендиева
Стр:
89
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕОЛОГИИ НАБУХАЮЩИХ СИСТЕМ
Рассматривается математическая модель реологии набухающих систем, в основе которой лежит обобщение теории фильтрационной консолидации на случай, когда масса твердой фазы пористого скелета изменяется за счет перетока флюида в ходе процессов набухания/усадки под действием осмотического давления. Поставлена и решена задача о набухании/усадке глинистого слоя. На основе анализа решения исследованы особенности модели, важные для объяснения некоторых характерных черт процессов в набухающих системах. Показано, что полученные решения находятся в хорошем согласии с результатами экспериментов.
Автор:
Н. Б. Плещинский, М. Г. Храмченков, Э. М. Храмченков
Стр:
93
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДЕФОРМАЦИИ НА СТАБИЛЬНОСТЬ ЗЕРЕННОЙ СТРУКТУРЫ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЧАСТИЦЫ ВТОРОЙ ФАЗЫ
Проведен анализ влияния теплового, механического, электромагнитного воздействия на стабильность зеренной структуры дисперсно-упрочненных сплавов с равномерным распределением некогерентных подвижных частиц постоянного радиуса. Показано, что из всех параметров, описывающих процесс взаимодействия границы зерна с частицами, только относительная подвижность является функцией температуры. Получено универсальное для всех металлов выражение для относительной подвижности в приближении, что частицы в кристаллической матрице участвуют в диффузионном движении по модели Гегузина (механизм объемного обтекания). Отмечено, что влияние температуры испытаний на относительную подвижность mu>, а следовательно, и на стабильность зеренной структуры определяется отношением энергии активации миграции границы зерна H к энергии активации движения частиц Q.
Автор:
Н. В. Селиванов, И. В. Неупокоева
Стр:
100
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРОГА ОПТИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ ИМПУЛЬСНЫМ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
На основе теплового подхода разрабатывается математическая модель оптического пробоя на конденсированных включениях при воздействии на них импульсного лазерного излучения. В качестве отдельных стадий процесса рассматриваются нагрев и испарение частицы, формирование парового ореола и его ионизация, а также распространение ударных волн в окружающем частицу пространстве. Определяются пороговые характеристики параметров лазерного луча, достаточные для инициирования оптического пробоя на частицах металла и диэлектрика, а также каплях диэлектрической жидкости.
Автор:
К. Н. Волков, В. Н. Емельянов
Стр:
106
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОУПОРЯДОЧЕННЫХ (КЛАСТЕРНЫХ) ОБЛАСТЕЙ В СЛАБОПРОВОДЯЩИХ СРЕДАХ
Представлены результаты исследования процесса формирования периферийной (рыхлой) части зарядовых кластеров в слабопроводящих жидкостях с полярными добавками при воздействии импульсного электрического поля.
Автор:
А. Е. Василевич, А. В. Есипок, Ю. М. Рычков
Стр:
118
ЛАЗЕРНОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СРЕД С НАНОРАЗМЕРНЫМИ ЧАСТИЦАМИ
Методом лазерного зондирования измерены диаметры и концентрации наночастиц меди в кварцевом стекле. С целью подтверждения полученных результатов проведен анализ наноразмерных частиц с помощью атомно-силовой микроскопии.
Автор:
В. К. Гончаров, К. В. Козадаев, М. И. Куницкий, М. В. Пузырев
Стр:
122
НЕСТАЦИОНАРНЫЙ КРИЗИС ПУЗЫРЬКОВОГО КИПЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРОРЕГУЛИРУЕМОГО ТЕПЛОВОГО НАГРУЖЕНИЯ
Приведены экспериментальные результаты по нестационарному теплообмену при регулируемом тепловом нагружении. Исследования проведены на специально профилированных разрезных пластинах, позволяющих получить распределение плотности теплового потока, по характеру близкое к экспоненциальному (от периферии к центру). Получены эмпирические зависимости для критической плотности теплового потока и коэффициента теплоотдачи в зависимости от темпа нагрева.
Автор:
С. Г. Обухов, В. Н. Друлис, Е. А. Егошин, Д. С. Обухов
Стр:
126
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБОВ ДЛИН ПУЛЬСАЦИЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ПАССИВНОЙ ПРИМЕСИ В ОДНОРОДНОМ ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ
Из рассмотрения совместной статистики поля концентрации и его градиента получено соотношение для расчета функции плотности распределения вероятностей масштабов длин пассивного поля концентрации при однородной турбулентности. Выведенное замкнутое уравнение для решалось численно с помощью данных прямого численного моделирования однородной турбулентности для средних характеристик, входящих в уравнение в качестве коэффициентов. Приведено сравнение полученных результатов для различных значений числа Шмидта.
Автор:
В. А. Бабенко, А. Д. Чорный
Стр:
131
ВЕРТИКАЛЬНАЯ СЛАБОНАПОРНАЯ СТРУЯ В ПОПЕРЕЧНОМ ПОТОКЕ
Экспериментально исследовано действие турбулентного потока на вдуваемую нормально слабонапорную осесимметричную струю. Получены эмпирические зависимости, описывающие геометрию оси струи в попереч-ном воздушном потоке. Показано, что линии максимальных температуры и скорости не совпадают, при этом тепловая ось лежит ниже динамической. Полученные выражения описывают изменение осевых значений скорости и температуры по ходу распространения струи. Показано, что затухание осевых безразмерных параметров в сносимой поперечным потоком струе происходит быстрее по сравнению с затопленной и спутной.
Автор:
К. Г. Добросельский
Стр:
143
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПАКЕТОВ VP2/3 И FLUENT ПРИ РАСЧЕТЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ОБТЕКАНИЯ КРУГОВОГО ЦИЛИНДРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ СПАЛАРТА-АЛЛМАРЕСА И МЕНТЕРА
На основе решения неявным факторизованным методом с использованием структурированных и неструктурированных сеток различной плотности уравнений Навье-Стокса и Рейнольдса, замыкаемых в последнем случае с помощью одно- и двухпараметрических дифференциальных моделей турбулентности, анализируется нестационарное обтекание поперечного кругового цилиндра, а также тестируются решатели специализированного, многоблочного и универсального пакетов.
Автор:
С. А. Исаев, П. А. Баранов, Н. А. Кудрявцев, Д. А. Лысенко, А. Е. Усачов
Стр:
148
CONVECTION HEAT TRANSFER IN AIR FLOW AROUND A CYLINDER AT LOW REYNOLDS NUMBERS
The principal objective of the present work is to conduct investigations leading to a more complete explanation of heat transfer processes on the external wall of a heated cylinder in laminar axial flow around it under high pressures. Investigations are aimed at determination of the limits of existence of mixed convection, explanation of the influence of free convection on the disturbances of heat transfer during laminar flow of a medium, and final explanation of intensification of heat transfer processes occurring in a flow at high pressures.
Автор:
Nowak W., Stachel A. A.
Стр:
163
ЭФФЕКТИВНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ВЫСОКОКОНТРАСТНОГО КОМПОЗИТА СЛУЧАЙНОЙ СТРУКТУРЫ. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Рассмотрен высококонтрастный двухкомпонентный композит случайной структуры, для численного моделирования которого используется двумерная сетевая модель. Получена зависимость проводимости среды от объемного содержания и состава наполнителя, характерная для теории протекания, - до некоторого объемного содержания эффективная проводимость мала, затем быстро растет. Результаты основаны на статистическом моделировании (решении большого числа задач при различных случайных распределениях включений и с последующей статистической обработкой).
Автор:
А. Г. Колпаков
Стр:
170
ЗЕРКАЛЬНАЯ РЕГИСТРИРУЮЩАЯ СИСТЕМА С УВЕЛИЧЕННЫМ ПОЛЕМ ЗРЕНИЯ
Рассмотрена светосильная система, состоящая из четырех зеркал, с увеличенным полем зрения. Два зеркала могут быть объединены в моноблок (двойное зеркало). Дан расчет конструктивных параметров, исследован вопрос защиты плоскости изображения от попадания постороннего света. Объектив может использоваться в тепловидении, фотометрических и оптических приборах, работающих в инфракрасной области спектра.
Автор:
Н. К. Артюхина, А. П. Шкадаревич
Стр:
178
ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ФИЗИКУ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ СТАЛИ 45 РЕЗЦАМИ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СПЛАВОВ
Рассмотрено влияние касательных напряжений на физические явления, происходящие на поверхности контакта инструмента со снимаемой стружкой. Указаны механизмы возникновения межконтактных слоев, изменения длин упругого и пластического участков этих слоев в зависимости от нормальных и касательных напряжений в зоне контакта. Возникающему "белому" слою отводится естественно-защитная роль, чем и объясняется уменьшение интенсивности износа инструмента.
Автор:
А. И. Саградян
Стр:
184