ТОМ 82, №2


ГАЗИФИКАЦИЯ БЕЛОРУССКИХ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ В ВОЛНЕ ФИЛЬТРАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ
На основе обобщенной объемно-усредненной модели фильтрационного горения проанализированы режимы газификации белорусских горючих сланцев. Установлено существование трех основных режимов: спутной и встречной волны газификации и объемного низкотемпературного пиролиза. Получены данные об условиях их существования. Сделана оценка теплосодержания генераторного газа при газификации сланца в стационарной спутной волне фильтрационного горения с воздушным и кислородобогащенным дутьем.
Автор:  К. В. Добрего, С. А. Жданок, И. А. Козначеев
Стр:  205

БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ И ДРЕЙФ ЗАРЯЖЕННЫХ НАНОЧАСТИЦ В ЛАМИНАРНОМ ГАЗОВОМ ПОТОКЕ В ПЛОСКОМ КАНАЛЕ
На примере двух предельных случаев (адсорбирующей и рефлективной стенок канала) рассмотрено влияние броуновского движения на движение наночастиц в ламинарном газовом потоке под действием внешнего электрического поля. Найдены критерии подобия, позволяющие классифицировать экспериментальные ситуации. На примере движения монодисперсного ансамбля сферических наночастиц с радиусом 3 нм проведено численное моделирование осаждения из потока.
Автор:  С. П. Фисенко
Стр:  215

ДИНАМИКА МАГНИТОФОРЕТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ СЛАБОМАГНИТНЫХ МИКРОЧАСТИЦ В ВЫСОКОГРАДИЕНТНОМ ПОЛЕ НАМАГНИЧЕННОГО СТЕРЖНЯ
Предложена макроскопическая модель процесса магнитофоретического выделения слабомагнитных частиц из суспензии при воздействии высокоградиентного магнитного поля с учетом конечного размера частиц, изучены закономерности выделения диа- и парамагнитных частиц из узкого слоя жидкости в неоднородном поле намагниченного стержня.
Автор:  А. М. Жолудь, Б. Э. Кашевский
Стр:  221

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРЕВА И ПЛАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОШИХТЫ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ
Разработана математическая модель и создан алгоритм расчета процессов тепло- и массопереноса при нагреве и плавлении металлолома в дуговой сталеплавильной печи. Приведены результаты численного моделирования динамики плавки металлолома в этой печи.
Автор:  Ю. А. Станкевич, В. И. Тимошпольский, Н. В. Павлюкевич, М. Л. Герман, П. С. Гринчук
Стр:  227

ПАРОВОЙ ТЕРМОЛИЗ ОТХОДОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН: ИСПЫТАНИЯ И АНАЛИЗ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА С ДОЖИГАНИЕМ ПОПУТНОГО ГАЗА, ВЫРАБОТКОЙ ПАРА И ПЕРЕРАБОТКОЙ ШЛАМА ВТОРИЧНЫХ ОТХОДОВ
Представлен процесс парового термолиза измельченных отходов автомобильных шин для получения из них жидкого топлива и технического углерода, осуществляемый в шнековом реакторе с нагревом за счет частичного сжигания получаемого топлива и дожигания попутного горючего газа. Рассмотрены особенности и преимущества применения пара для безопасности и стабильности процесса, включая проблему переработки шлама вторичных отходов. Сформулированы и аналитически определены удельный расход топлива и выработка пара на 1 кг переработки шин и отдельно расход газа для энергообеспечения (нагрева) процесса без использования топлива, а также с дополнительным сжиганием топлива для переработки шлама вместе с шинами.
Автор:  В. A. Kaлиткo, Морган Ву Чан Яо, В. A. Ждaнoк, Бенсон Цай Чинг Ю
Стр:  242

СОРБЕНТ ТИПА "СОЛЬ В ПОРИСТОЙ МАТРИЦЕ" И ДРЕВЕСНЫЕ ОПИЛКИ КАК ОСУШИТЕЛИ ВОЗДУХА ДЛЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ
Исследованы процессы десорбции влаги сорбентом-осушителем типа "соль в пористой матрице" и древесными опилками в конвективном потоке, а также при акустоконвективном воздействии. Показано, что при скорости потока 31 м/с сорбент имеет довольно продолжительную стадию сушки с постоянной скоростью, при скорости потока 13 м/с эта стадия сушки заканчивается быстрее. Установлено, что скорость конвективного потока сильно влияет на процесс осушения сорбента, при этом воздействие акустического поля не оказывает существенного влияния на процесс сушки. Десорбция влаги из древесных опилок протекает с переменной скоростью, ее интенсивность существенно возрастает под действием акустического поля. Влияние частоты акустических колебаний на скорость удаления влаги носит немонотонный характер.
Изучена кинетика процесса увлажнения сорбента-осушителя. На основании проведенных исследований предложена принципиальная схема вентиляции закрытых помещений осушенным воздухом с использованием древесных опилок или сорбента-осушителя марки ИК-011-1.

Автор:  Ю. Г. Коробейников, А. В. Федоров, Е. А. Булучевский, А. В. Лавренов
Ключевые слова:  252
Стр:  252

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАССОПЕРЕНОСА В СЛУЧАЕ БИДИСПЕРСНОГО ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА
Рассматривается модель для анализа тепломассообменных процессов из пористого тела с двумя типами пор, пригодная для описания при больших значениях времени. Конкретно речь идет о пропитке (и в известном смысле обратном ей процессе экстрагирования). Получено решение задачи с наиболее типичными дополнительными условиями, для которой найдены кинетическая функция пропитки (извлечения) и плотность потока вещества из тела.
Автор:  А. И. Мошинский
Стр:  258

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОДООЧИСТКИ В БИОФИЛЬТРЕ
Приведены результаты экспериментальных измерений концентраций субстрата, характеризующие степень очистки загрязненной воды капельным биофильтром. Представлена модель, описывающая процесс очистки на основе диффузионно-кинетического подхода. Показано удовлетворительное совпадение экспериментальных и теоретически рассчитанных характеристик процесса очистки. Дано простое полуэмпирическое соотношение для оценки работы капельного биофильтра.
Автор:  И. Г. Дик, С. В. Пыльник
Стр:  273

СОПРОТИВЛЕНИЕ ШАРОВЫХ ЗАСЫПОК ПРИ ТЕЧЕНИИ ОДНО- И ДВУХФАЗНЫХ СРЕД
Представлены результаты экспериментальных исследований гидродинамического сопротивления в шаровых засыпках применительно к активным зонам ядерных реакторов с шаровыми тепловыделяющими элементами (твэлами). Дано описание экспериментальной установки, методики препарирования моделей, измерения и обработки экспериментальных данных. Получены критериальные зависимости, которые удовлетворительно описывают данные по сопротивлению при движении одно- и двухфазных сред в шаровых засыпках.
Автор:  В. В. Лозовецкий, Ф. В. Пелевин
Стр:  283

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА ПРИ ГЛУБОКОМ ОХЛАЖДЕНИИ В ТРУБНОМ ПУЧКЕ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
Проанализирована специфика тепло- и массопереноса при глубоком охлаждении дымовых газов ниже температуры точки росы содержащегося в них водяного пара. Предлагается метод определения локальных параметров тепло- и массообмена в поверхностных конденсационных теплоутилизаторах. Анализ локальных характеристик охлаждаемых и конденсирующихся продуктов сгорания позволяет выявить взаимосвязь параметров тепло- и массопередачи и обосновать оптимальные геометрические характеристики конденсационных теплоутилизаторов.
Автор:  В. И. Байков, В. А. Бородуля, В. Л. Малевич, А. Е. Синкевич
Стр:  289

СКОРОСТЬ ПОЛНОГО ОЖИЖЕНИЯ СЛОЯ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
На основе принципа гидродинамической эквивалентности разработана методика расчета скорости полного ожижения слоя полидисперсных зернистых материалов разной плотности с учетом трансформации их начального распределения по размерам.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, В. И. Ковенский
Стр:  296

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДЛИНЫ И СТРУКТУРЫ СВОБОДНОГО ДИФФУЗИОННОГО ФАКЕЛА ГОРЯЩИХ ГАЗОВ
Проведено экспериментальное исследование длины вертикальных единичных горящих факелов при истечении водорода и метана из цилиндрических сопел диаметрами 2, 3, 5 и 10 мм в атмосферу при Re<sub>0</sub> = 100-6800. Полученные данные аппроксимированы простыми расчетными зависимостями. Использование различных способов фиксации длины светящегося факела (визуально, черно-белой фотосъемкой, видеокамерой и цифровой камерой) позволило не только объяснить расхождения в размерах, но и зафиксировать (при малых экспозициях) элементарные изгибающиеся яркие цилиндрические струйки, создающие при наложении друг на друга известную веретенообразную форму факела.
Автор:  Ю. В. Полежаев, Б. А. Воробьев, Д. В. Исаков, Г. К. Коровин, И. Г. Лозино-Лозинская, И. Л. Мостинский, О. Г. Стоник, Р. Л. Шигин
Стр:  301

ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ФОРМИРОВАТЕЛЯ-РАСХОДОМЕРА "СТРУЯ"
Сформулированы основы гидродинамической теории формирователя-расходомера "Струя" - устройства для измерения расхода жидкости, формирования однородного течения и представительной пробы для последующего качественного анализа состава жидкой среды. На основе численного решения уравнений Навье-Стокса проведено компьютерное моделирование течения вязкой среды в формирователе "Струя". Рассмотрены модели гомогенного течения однокомпонентной несжимаемой жидкости и негомогенного течения двухфазной дисперсной жидкости. Численные расчеты подтвердили высокие характеристики формирователя "Струя", который по сравнению со стандартными сужающими устройствами имеет наиболее низкий уровень гидравлических потерь и наиболее высокую точность формирования перепада давления.
Автор:  В. П. Стариков, Н. А. Владимирова
Стр:  308

О РАСХОДЕ ГАЗА ЧЕРЕЗ ДИСК МАХА В НЕДОРАСШИРЕННОЙ СТРУЕ
Рассматривается воздушная струя с избыточным статическим давлением на режиме истечения в неподвижный воздух. Диапазон изменения чисел Маха 1-3, степени нерасчетности 1-1000. Анализ выполнен на основании известных экспериментально-расчетных аппроксимационных зависимостей для стационарных течений расширения. Решается обратная задача, когда известны параметры при выходе из сопла и геометрические характеристики начального участка струи, и требуется найти соответствующие этим исходным данным остальные величины, в настоящем рассмотрении - это расход через центральный скачок и интегральная характеристика величины потерь полного давления.
Автор:  А. С. Чижиков
Стр:  320

ТЕСТИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ, КОНВЕКТИВНЫХ СХЕМ, АЛГОРИТМОВ АППРОКСИМАЦИИ ПОТОКОВ И СЕТОЧНЫХ СТРУКТУР НА ПРИМЕРЕ СВЕРХЗВУКОВОГО ТЕЧЕНИЯ В СТУПЕНЧАТОМ КАНАЛЕ С ПОМОЩЬЮ ПАКЕТОВ CFX И FLUENT
С помощью пакетов CFX и FLUENT рассчитывается нестационарное сверхзвуковое течение невязкого газа в ступенчатом канале с числом Маха М = 3. Точность прогнозов анализируется на конвективных схемах второго и третьего порядков точности и алгоритмах аппроксимации потоков на основе модели диссипации по Рою и адвективного противопоточного метода расщепления. Тестируются как триангулярные, так и полиэдральные сетки. Рассматривается механизм возникновения искусственной физической нестабильности, возникающиий на сеточных структурах с локально-градиентной адаптацией. Показывается, что наличие сингулярной точки - прямого угла - в расчетной области приводит к существенной фазовой ошибке в эволюции течения.
Автор:  С. А. Исаев, Д. А. Лысенко
Стр:  326

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ КАПЕЛЬ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ В СЛЕДЕ ЗА ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНОЙ
В рамках физико-математической модели эволюции полидисперсного конденсата проведены численные исследования кинетики капель атмосферного аэрозоля при обтекании плоской пластины сверхзвуковым двухфазным потоком.Течение газа описывалось уравнениями Рейнольдса с использованием двухпараметрической модели турбулентности. Из-за малости массовой доли конденсата в набегающем потоке обратное влияние дисперсной фазы на газ не рассматривалось.
Для разных режимов обтекания изучены характерные особенности пространственного распределения основных параметров фракций конденсата: числовых концентраций, радиусов, температур и осредненных скоростей микрокапель. Исследована зависимость динамики дисперсной фазы от числа Маха и угла атаки набегающего потока, показано влияние учета процессов коагуляции/дробления на массовый спектр капель.

Автор:  А. Г. Здор
Стр:  331

ВИБРОАКУСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ОДНОРОДНОСТИ И УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТИ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ПО ИХ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ В ПРОЦЕССЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ
Описан способ контроля однородности и определения показателя удобоукладываемости бетонной смеси по уровню виброакустических колебаний, возбуждаемых в смесителе при перемешивании бетонной смеси. Проведены измерения в контрольной точке обшивки бетоносмесителя и математическая обработка значений уровня вибрации, зависящих от гидромеханического состояния бетонной смеси и ее реологических характеристик в процессе перемешивания и формирования ее виброакустического образа.
Автор:  Л. Н. Данилевский, Е. В. Коробко, С. В. Терехов
Стр:  342

РАЗРЫВНЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ С УЧЕТОМ ТЕПЛОПЕРЕНОСА ПРИ НАЛИЧИИ РЕЛАКСАЦИИ ПОТОКА ТЕПЛА
Уравнения газовой динамики с учетом релаксации теплового потока (гиперболический теплоперенос) рассматриваются в массовых переменных Лагранжа в приближении плоской симметрии. Определяются характеристики системы. Приводятся соотношения на фронте сильного разрыва. С помощью теории обобщенных решений квазилинейных уравнений доказывается устойчивость разрывов газодинамических и тепловых величин.
Автор:  П. П. Волосевич, И. И. Галигузова, Е. И. Леванов, Е. В. Северина
Стр:  350

РАЗЛОЖЕНИЕ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ПЛАЗМЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ
Для очистки воздуха применялся совмещенный плазменно-каталитический реактор. Воздух прокачивался сквозь гранулированный катализатор, в котором одновременно возбуждалась плазма импульсного барьерного разряда при атмосферном давлении. В качестве примесей употреблялись ацетон, этиллактат и пропиленгликольмонометилэфирацетат. Применялся сухой и насыщенный влажный воздух. Получены также результаты по деструкции примесей на нагретом катализаторе и с плазмой в инертной засыпке. Совмещенный реактор показал преимущество для режимов очистки при относительно малых удельных энерговкладах около 100 Дж/л.
Автор:  С. А. Жданок, С. В. Горбатов, А. А. Михайлов, К. Ф. Плевако, Ф. В. Плевако, Е. М. Приходько, C. В. Шушков
Стр:  358

ТЕНЕВОЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ОСРЕДНЕННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ В ПОТОКЕ ИОНИЗИРОВАННОГО ГАЗА, ИНДУЦИРОВАННОГО ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ БАРЬЕРНЫМ РАЗРЯДОМ
Оптическим методом проведено измерение распределения концентрации электронов в потоке ионизированного газа, индуцированном высокочастотным барьерным разрядом. Показано, что ускорение ионов происходит преимущественно вблизи минимумов концентрации электронов, а экстремумы в температурном распределении находятся в противофазе с соответствующими экстремумами концентрации электронов.
Автор:  П. П. Храмцов, О. Г. Пенязьков, М. В. Дорошко, М. Ю. Черник, И. А. Ших
Стр:  364

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА, СОДЕРЖАЩЕГО СФЕРИЧЕСКИЙ ОЧАГ РАЗОГРЕВА С РАВНОМЕРНО ДВИЖУЩЕЙСЯ ГРАНИЦЕЙ
Методами математического моделирования исследованы особенности процесса формирования температурного поля в твердом изотропном теле, содержащем сферический очаг разогрева с равномерно движущейся границей
при реализации нестационарных режимов теплообмена, приводящих к зависимости коэффициента теплоотдачи от времени.

Автор:  А. В. Аттетков, И. К. Волков, С. С. Пилявский
Стр:  371

АНАЛИЗ ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОПОРНЫХ РОЛИКОВ МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ СТАЛИ
Выполнена оценка долговечности опорных роликов машин непрерывного литья заготовок на основе определения зависимости длительной пластичности стали от размера содержащихся в металле неметаллических включений оксидного типа.
Автор:  Ю. А. Самойлович, В. И. Тимошпольский, И. А. Трусова, В. А. Горяинов
Стр:  379

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСЕВОЙ ХИМИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ ЗАТВЕРДЕВАЮЩИХ СТАЛЬНЫХ СЛИТКОВ
Разработаны физико-математическая модель и методика расчета основных показателей осевой химической неоднородности в стальных непрерывно-литых заготовках. Показано влияние процессов конвективного переноса в двухфазной зоне сплава на возникновение и развитие осевой химической неоднородности.
Автор:  Ю. А. Самойлович, В. И. Тимошпольский, С. М. Кабишов
Стр:  385

О СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ИЗОТЕРМ ВБЛИЗИ ТЕПЛОВОГО ЦЕНТРА ОХЛАЖДАЕМОГО ТЕЛА
Рассмотрено поведение изотерм вблизи теплового центра охлаждаемого тела. Показано, что при приближении к тепловому центру скорость движения изотерм резко возрастает. Получено выражение, описывающее поведение скорости движения изотерм вблизи центра тел простых форм (пластина, бесконечный цилиндр, стержень квадратного сечения, шар, куб). Количественно поведение скорости связано с температуропроводностью среды и геометрической формой тела, но не зависит от абсолютного значения изотерм, размера тела и интенсивности охлаждения. Отмеченное свойство характерно для процессов, описываемых уравнениями параболического типа.
Автор:  В. В. Виноградов, И. Л. Тяжельникова, Е. П. Виноградова
Стр:  391

ВЗАИМНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЛОСОК СООСНЫХ КРУГОВЫХ КОНУСОВ
Получены точные формулы расчета взаимных поверхностей излучения и коэффициентов облученности для элементарных полосок соосных круговых конусов. Как частный случай приводятся также формулы расчета для элементарных полосок соосных круговых цилиндров.
Автор:  В. Е. Логинов
Стр:  398

К ПРИБЛИЖЕННОМУ РЕШЕНИЮ ТРЕТЬЕЙ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ ТЕОРИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ КРУГА
Получено эффективное аналитическое приближенное представление решения третьей краевой задачи теории теплопроводности для круга. Равномерная оценка погрешности приближенной формулы обеспечивает сходимость численного алгоритма.
Автор:  И. Н. Мелешко, В. А. Седнин
Стр:  403

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ