ТОМ 81, №4


ОБРАЗОВАНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР ПРИ РАЗЛОЖЕНИИ МЕТАНА В ПЛАЗМЕ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО РАЗРЯДА АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
Представлены результаты экспериментальных исследований условий формирования углеродных наноматериалов при разложении метана в плазме высоковольтного разряда атмосферного давления. Исследовалось влияние градиента температур, материала катода и материала поверхности осаждения на процесс образования углеродных наноструктур. Установлено, что с высокой долей вероятности процессы каталитического разложения метана происходят на металлической поверхности осаждения при наличии градиента температуры между потоком газа и поверхностью.
Автор:  С. А. Жданок, А. В. Крауклис, И. Ф. Буяков, В. М. Волжанкин, К. О. Борисевич, П. П. Самцов
Стр:  617

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК ИЗ ВОЗДУШНО-ПРОПАНБУТАНОВОЙ СМЕСИ В ВЫСОКОВОЛЬТНОМ РАЗРЯДЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ С ВНЕШНИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
В плазменном реакторе с высоковольтным разрядом атмосферного давления (напряжение 1-4 кВ, ток до 200 мА) проведено исследование синтеза наноструктур с углеродными нанотрубками при воздействии на разряд внешнего магнитного поля с индукцией 0.03 Тл и выше. Изучен состав сажевых продуктов. Разряд зажигался в кварцевом канале между электродами из каталитических металлов в атмосфере углеводородов в смеси с воздухом. Выход нанотрубок в сажевом продукте составляет 10-70%. При наложении магнитного поля при прочих равных условиях выход увеличивается на 10-30%.
Автор:  Л. И. Шараховский, А. Ф. Бублиевский, А. В. Горбунов, С. А. Жданок, Г. В. Долголенко, Е. М. Ермолаева, Д. С. Скоморохов, А. Н. Никончук
Стр:  621

ПОЛУЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОРОДА И АЦЕТИЛЕНА ИЗ ПРОПАН-БУТАНА И ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ЭЛЕКТРОДУГОВОМ ПЛАЗМЕННОМ РЕАКТОРЕ
Разработана и предложена принципиально новая конструкция плазменного реактора для получения ацетилена и технического водорода из газообразных и жидких углеводородов. В данном устройстве плазменная струя синтез-газа затапливается в объеме жидких углеводородов с образованием газового объема, в котором реализуется вторая стадия реакций пиролиза. Выполнены экспериментальные исследования.
Автор:  А. Л. Моссэ, А. В. Горбунов, А. А. Галиновский, В. В. Савчин, А. В. Ложечник
Стр:  630

ТЕРМОМЕХАНИКА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕГО ЗЕРНИСТОГО СЛОЯ
В рамках двухтемпературной модели инфильтруемого зернистого слоя исследовано влияние тепловыделения и сжимаемости газа на сопротивление слоя. В изотермическом случае с учетом сжимаемости газа установлена область применимости известной формулы Эргана: ((p)/patm) ‹ 0.1. Разработана инженерная методика расчета сопротивления тепловыделяющего зернистого слоя, учитывающая совместное влияние давления и температуры на плотность и вязкость газа.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, В. И. Ковенский
Стр:  637

МАССОПЕРЕНОС В АГРЕГИРОВАННЫХ ПОРИСТЫХ СРЕДАХ С НЕЛИНЕЙНОЙ СЖИМАЕМОСТЬЮ
Рассмотрена и исследована задача об отжиме раствора из агрегатов в пористой среде. Особенность задачи заключается в учете существования двух зон уплотнения в деформирующихся агрегатах пористой среды. Выявлены и проанализированы особенности, существенные для процесса массопереноса в деформирующейся агрегированной пористой среде.
Автор:  Г. С. Гончарова, М. Г. Храмченков
Стр:  646

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АКУСТОКОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ НЕОШЕЛУШЕННОГО КОРЕЙСКОГО РИСА
На двух установках (мало- и крупномасштабной) акустоконвективной сушки капиллярно-пористых материалов ИТПМ СО РАН проведены эксперименты по определению кинетических кривых осушения неошелушенного корейского риса. Использовались различные режимы сушки. Определено характерное время сушки до заданной конечной влажности, показано отсутствие влияния масштабного фактора на кинетику сушки риса. Получена оценка величины коэффициента влагопроводности риса.
Автор:  Ю. Г. Коробейников, Г. В. Трубачеев, А. В. Федоров, К. М. Чу, Д. М. Жеонг, Ю. И. Ким
Стр:  652

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНОГО ЗАХОРОНЕНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ
Рассматривается математическая модель закачки раствора, содержащего загрязняющие компоненты, в пласт, перекрытый слабопроницаемым глинистым слоем (водоупором). Новизна постановки задачи заключается в учете нелинейного воздействия загрязнения на буферные (защитные) возможности перекрывающего пласт набухающего глинистого слоя.
Автор:  Э. М. Храмченков, М. Г. Храмченков
Стр:  656

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЯЖЕЛОГО РАДИАЦИОННО-ЗАЩИТНОГО БЕТОНА ПОСЛЕ АКТИВАЦИИ БЫСТРЫМИ НЕЙТРОНАМИ И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕМ
Выполнены расчеты наведенной активности материалов на основе железобарийсерпентинитового цементного камня и разработанного железомагнетитосерпентинитового цементного камня в составе блоков радиационной защиты контурного реактора большой мощности и анализ радиационных факторов, обусловленных процессом активации.
Автор:  В. И. Павленко, Р. Н. Ястребинский, Д. В. Воронов
Стр:  661

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНОГО СМЕШЕНИЯ ПАССИВНОЙ ПРИМЕСИ В СТРУЙНОМ СМЕСИТЕЛЕ
Представлены результаты численного моделирования смешения турбулентной струи со спутным потоком несжимаемой жидкости (число Шмидта Sc 1000) в цилиндрическом канале круглого сечения (осесимметричный смеситель) с привлечением стандартной k-модели турбулентности, а также различных моделей для осредненного значения коэффициента смеси и его дисперсии. Для задачи смешения инертной пассивной примеси рассмотрены два режима течения: с образованием рециркуляционной зоны у стенок смесителя и без ee образования. Проведена верификация сформулированной статистической модели с привлечением экспериментальных данных и результатов расчета по методу крупных вихрей.
Автор:  А. Д. Чорный, Н. В. Корнев, Э. Хассель
Стр:  666

ГЕНЕРИРОВАНИЕ ИНТЕНСИВНЫХ УЗКОПОЛОСНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ В ПОТОКЕ КРУПНОМАСШТАБНОЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ
Последовательно анализируются обстоятельства появления в потоке с неоднородностью на его границе интенсивных узкополосных возмущений и автоколебаний. Указывается, что последние являются следствием возникновения крупномасштабных когерентных гидродинамических систем с вихревыми структурами и акустической обратной связью. Полагается, что в зоне формирования вихря вблизи кромки поверхности узкополосный шум генерируется им в результате вовлечения во вращательное движение азимутально неоднородной структуры. Отмечается, что автоколебания могут быть предотвращены или ослаблены путем дезорганизации элементов крупномасштабной гидродинамической структуры.
Автор:  Р. К. Каравосов, А. Г. Прозоров
Стр:  682

ОСОБЕННОСТИ КАВИТАЦИИ И КАВИТАЦИОННОЙ ЭРОЗИИ ВОЛНОВОДОВ МОЩНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ УСТАНОВОК ПРИ ПОВЫШЕННОМ ДАВЛЕНИИ СРЕД
Исследованы особенности акустических эффектов кавитации, создаваемой стержневыми волноводами мощных ультразвуковых магнитострикционных установок в различных жидких средах при давлении до 5 МПа. Установлено, что в условиях максимальной акустической активности кавитации, реализуемой при повышенном давлении среды, эрозионные повреждения волноводов носят необычный структурированный характер и развиваются от центральной части торца к его периферии. Результатом эрозионных повреждений уже через несколько часов испытаний может быть полная потеря работоспособности волноводов, выполненных из наиболее эрозионностойких материалов (нержавеющая сталь, титановые сплавы).
Автор:  Б. И. Бахтин, А. В. Десятов, А. П. Кубышкин, А. С. Скороходов
Стр:  690

THE EFFECTS OF MHD ON FREE-CONVECTION FLOW PAST A SEMI-INFINITE ISOTHERMAL INCLINED PLATE
An analysis of the effects of MHD on a two-dimensional free-convective flow of a viscous incompressible fluid past a semi-infinite isothermal inclined plate is carried out. The effects of viscous dissipationand the induced magnetic field are assumed to be negligible. A more accurate, unconditionally stable, and fast converging implicit finite difference scheme is used to solve the dimensionless governing equations. The effects of MHD on velocity, temperature, local and average skin friction, local and average Nusselt number are studied. It is observed that the magnetic field parameter has a retarding effect on the velocity.
Автор:  G. Palani and Kwang-Yong Kim
Стр:  697

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛАМИНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ МАСЛА И ТЕПЛООБМЕНА ВБЛИЗИ КРУГОВОГО ЦИЛИНДРА С ДУГООБРАЗНЫМИ НАПРАВЛЯЮЩИМИ ПЛАСТИНАМИ
На основе численного решения уравнений Навье-Стокса и энергии с помощью многоблочных вычислительных технологий, реализованных в пакете VP2/3, проведено исследование интенсификации теплоотдачи от цилиндра в масляной среде за счет установки направляющих дугообразных пластин. Расчеты выполнены для поперечного ламинарного нестационарного обтекания нагретого цилиндра в вязкой среде с сильной зависимостью ее теплофизических характеристик от температуры. Сопоставлены численные прогнозы сопротивления, локальной теплоотдачи, теплогидравлической эффективности и суммарного числа Нуссельта для цилиндра с пластинами и для одиночного цилиндра.
Автор:  Ю. В. Жукова, С. А. Исаев
Стр:  705

К ВОПРОСУ О ВИБРАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ТЕЧЕНИЯХ В ЯЧЕЙКЕ ХЕЛЕ-ШОУ
Теоретически и экспериментально изучено влияние высокочастотных горизонтальных вибраций на конвективные режимы в ячейке Хеле-Шоу, находящейся в однородном поле тяжести и подогреваемой снизу. Аналитически решена линейная задача устойчивости механического квазиравновесия в случае модельных граничных условий. Надкритические режимы вибрационной конвекции исследованы численно методом конечных разностей. Показано, что при малых значениях теплового и вибрационного чисел Рэлея в жидкости реализуется состояние, близкое к квазиравновесию. Определены критические значения теплового и вибрационного чисел Рэлея, при которых происходит смена различных стационарных и нестационарных конвективных режимов. Построена карта устойчивости вибрационно-конвективных течений.
Автор:  И. А. Бабушкин, В. А. Демин
Стр:  712

ВЛИЯНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ПОТОКА ВДУВАЕМОГО ГАЗА НА ФОРМИРОВАНИЕ И СТРУКТУРУ ВТОРИЧНЫХ ТЕЧЕНИЙ В МЕЖЛОПАТОЧНОМ КАНАЛЕ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ
Рассматривается влияние массового расхода газа, вдуваемого из каверны, образованной зазором между ротором и статором, на формирование и структуру вторичных течений в межлопаточном канале ступени газовой турбины. Течение описывается осредненными по Рейнольдсу уравнениями Навье-Стокса, для замыкания которых используются модель Спаларта-Аллмареса и k--модель турбулентности с поправками на вращение и кривизну линий тока. Проводится сравнение результатов численного моделирования, полученных в рамках различных моделей турбулентности.
Автор:  К. Н. Волков
Стр:  721

СКОРОСТЬ ЗВУКА В н-ГЕКСАНЕ, н-ОКТАНЕ, н-ДЕКАНЕ И н-ГЕКСАДЕКАНЕ В ЖИДКОМ СОСТОЯНИИ
Дано описание усовершенствованной экспериментальной установки для измерения скорости звука в жидкостях с погрешностью 0.1%. Проведены измерения скорости звука в жидких н-гексане, н-октане, н-декане и н-гексадекане при температурах 298-433 К и давлениях 0.1-100 МПа. Показано, что в области возможного сравнения полученные значения скорости звука хорошо согласуются с литературными данными.
Автор:  Т. С. Хасаншин, В. С. Самуйлов, А. П. Щемелев
Стр:  732

ВЛИЯНИЕ БИНАРНЫХ ДОБАВОК КОМПАТИБИЛИЗАТОРОВ НА МИКРО- И МАКРОРЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСПЛАВОВ СМЕСЕЙ ПОЛИПРОПИЛЕН-СОПОЛИАМИД
Исследовано влияние бинарных добавок компатибилизаторов сополимер этилена с винилацетатом/силоксановая жидкость на реологические свойства расплава и процессы структурообразования в смесях полипропилен-сополиамид. Показано, что существует оптимальное соотношение компатибилизаторов, при котором проявляется максимальное влияние добавок на процесс специфического волокнообразования. Механизм их действия связан с увеличением протяженности межфазного слоя, уменьшением поверхностного натяжения и ростом времени жизни жидкой струи. Использованные компатибилизаторы незначительно влияют на вязкость расплавов, а способность к переработке четырехкомпонентных композиций существенно возрастает.
Автор:  В. Г. Резанова, М. В. Цебренко
Стр:  737

ИЗМЕРЕНИЕ УНОСА ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИМИ ДАТЧИКАМИ
Приведены результаты разработки, испытаний и применения (при стендовых исследованиях) световодных датчиков линейного уноса материала теплозащиты. Описаны методика измерений и конструкции датчиков, предназначенных для изделий НПО "Энергия" и КБ "Новатор" (Россия). Разработана технология изготовления керамического наконечника, оснащенного световодными датчиками уноса.
Автор:  Г. Ф. Горностаев, В. В. Пасичный, Г. В. Ткаченко
Стр:  744

ПАРОТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ШИН: РАСЧЕТ НОРМЫ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОЙ ПОДАЧИ ПАРА
Рассмотрен процесс паротермической переработки (парового термолиза) измельченных отходов автомобильных шин в механическом шнековом реакторе с пароперегревателем и собственной утилизационной выработкой пара на отходящих продуктах сгорания, разработанный в ИТМО НАН Беларуси и запущенный в опытно-промышленную эксплуатацию на Тайване. На базе балансовой модели воспламенения горючих газов и известных показателей выхода продуктов термолиза в виде пирогазa определены его горючие свойства и удельная подача пара для взрывобезопасности процесса.
Автор:  В. А. Калитко
Стр:  750

ПЛОСКАЯ КОНТАКТНАЯ ЗАДАЧА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖЕСТКОГО ТЕПЛОПРОВОДНОГО КЛИНА И УПРУГОГО СЛОЯ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ ФРИКЦИОННОМ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИИ
Рассматривается решение новой плоской задачи контактного взаимодействия с упругим слоем жесткого теплопроводного штампа поперечного сечения в форме ограниченного или неограниченного клина. С использованием аппарата интегральных преобразований получено точное решение уравнений теплопроводности для штампа и слоя, что позволяет свести поставленную задачу к системе интегральных уравнений, структура которых определяется видом теплофизических условий на поверхности взаимодействия. Это дает возможность приблизить математическую постановку задачи к реальному распределению термоупругих напряжений и более адекватно оценить влияние тепловых полей на величину и характер распределения контактного давления.
Автор:  П. П. Краснюк
Стр:  755

ОСРЕДНЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНОГО КОМПОЗИТА
Рассматривается вопрос о расчете некоторых эффективных характеристик нелинейного композита, выражаемых через интегралы от решения ячеечной задачи. Исследована задача для случая слабых нелинейностей или слабых полей. Проведены расчеты эффективных характеристик композита.
Автор:  А. Г. Колпаков
Стр:  767

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЯЗКОУПРУГОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ НЕОДНОРОДНЫХ В ПЛАНЕ ТОНКИХ ПЛИТ СЛОЖНОЙ КОНФИГУРАЦИИ
Представлены математическая модель, алгоритм и программное обеспечение для численного моделирования методом конечных элементов вязкоупругого деформирования тонких неоднородных в горизонтальной плоскости плит, имеющих геометрически сложную границу и (или) сквозные вертикальные отверстия. С помощью созданного программного обеспечения проведено исследование разработанной математической модели.
Автор:  К. С. Курочка
Ключевые слова:  778
Стр:  778

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ УПОРЯДОЧЕННЫХ СОСТОЯНИЙ ПРИ СПИНОДАЛЬНОМ РАСПАДЕ СПЛАВОВ
Предложена модель диффузионных фазовых превращений в сплавах с тенденцией упорядочения, учитывающая вакансионный механизм диффузии и возможную конкуренцию процессов упорядочения и распада. Показано, что спинодальный распад на компоненты А, В из однородного начального состояния может проходить через стадию формирования выделений упорядоченной фазы, устойчивость которых качественно повышается в области низких температур. Исследован рост колоний при распаде метастабильного упорядоченного состояния.
Автор:  И. К. Разумов
Стр:  789

ВЗАИМОСВЯЗЬ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЭЛАСТИЧНЫХ КОЛЕС
Предложено моделирование реологических свойств эластичных колес интегральными уравнениями Вольтерра второго рода с ядром Колтунова нелинейной наследственной теории вязкоупругости и дифференциальными уравнениями, приближенно заменяющими при определенных условиях принятые интегральные уравнения. Показана взаимосвязь двух различных типов математических моделей деформирования эластичных колес: без учета фактора времени и с его учетом, а также реологических моделей - интегральных и дифференциальных уравнений. Для ряда эластичных колес по экспериментальным данным найдены параметры предложенных определяющих уравнений.
Автор:  Д. И. Золотаревская
Стр:  796

АНАЛИЗ ТРЕХМЕРНЫХ ВОЛНОВЫХ ДВИЖЕНИЙ В КУБИЧЕСКИ АНИЗОТРОПНОЙ ТЕРМОУПРУГОЙ СРЕДЕ С УЧЕТОМ ВРЕМЕНИ РЕЛАКСАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ
Получены формулы для координат точек кубически анизотропной термоупругой среды, определяющих геометрию волновых фронтов, возбуждаемых сосредоточенным источником возмущений. Выполнены построения трехмерных фронтов квазипродольной модифицированной упругой волны, модифицированной тепловой волны и квазипоперечных упругих волн, распространяющихся в свинце.
Автор:  С. М. Босяков, М. Д. Мартыненко
Стр:  808

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ