ТОМ 77, №4


ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ НАГРЕВА ТЕРМОМАССИВНЫХ ОБЪЕКТОВ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЯХ В УСЛОВИЯХ ПРОТИВОТОКА. 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. КОНВЕКТИВНЫЙ НАГРЕВ
Проведен анализ методов изучения противоточного теплообмена и приведена приближенная методика математического моделирования конвективного противоточного теплообмена в металлургии.
Автор:  Ю. С. Постольник, В. И. Тимошпольский, Д. Н. Андрианов, П. Э. Ратников
Стр:  3

ДИНАМИКА ГРУНТОВОГО АККУМУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ
Предложен интегральный метод решения задач нестационарной теплопроводности, позволивший выполнить математическое моделирование динамики аккумулирования теплоты в неограниченном грунтовом массиве с помощью вертикально расположенных в грунте одиночных теплообменников и их совокупности. Рассмотрено влияние регулярных длительных перерывов в работе, что характерно для гелиоэнергетики. Установлены необходимость управления процессом, создания промежуточных суточных аккумуляторов для одиночных теплообменников и низкая эффективность работы последних. Существенно улучшаются расчетные показатели при "кустовом" расположении системы теплообменников.
Автор:  А. И. Накорчевский
Стр:  10

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЗОНАНСА В РЕШЕНИИ ДВУМЕРНОЙ СИНГУЛЯРНО ВОЗМУЩЕННОЙ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ГРАНИЧНЫМИ УСЛОВИЯМИ ТИПА СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА
Приведены данные аналитико-численного параметрического исследования сингулярно возмущенного температурного поля в пограничном слое той стороны прямоугольника, на которой заданы нелинейные граничные условия типа Стефана-Больцмана. Установлено, что неравномерное начальное распределение  температуры гауссовского типа вызывает появление в соответствующем пограничном слое "останавливающихся бегущих тепловых волн". Найден набор параметров, при котором "останавливающиеся бегущие тепловые волны", налагаясь друг на друга, приводят к локальному нелинейному усилению теплового поля. Этот эффект можно рассматривать как "тепловой резонанс".
Автор:  А. В. Котович, Г. А. Несененко
Стр:  20

ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ МЕТОДА СУПЕРПОЗИЦИЙ ОДНОМЕРНЫХ РЕШЕНИЙ В НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЗАДАЧАХ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
Приведены примеры использования приближенного метода при решении нестационарных задач теплопроводности. Путем сравнения с точными решениями дается оценка его погрешности, которая оказывается на несколько порядков меньше, чем в конечно-разностных методах. На основе проведенных численных экспериментов даны рекомендации по использованию метода.
Автор:  А. Д. Чернышов, А. А. Даньшин, Н. А. Чернышов
Стр:  27

ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА НЕГОМОГЕННУЮ ПЛАСТИЧЕСКУЮ ДЕФОРМАЦИЮ ПРОКАТАННЫХ АМОРФНЫХ ЛЕНТ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА
Изучено влияние термической обработки на характер развития полос сдвига у концентратора напряжений в аморфных сплавах на основе железа. Установлено, что прокатка способствует понижению температуры исчезновения негомогенной пластичности конденсированной системы, не имеющей дальнего порядка; с ростом нагрузки на индентор у прокатанных образцов количество полос сдвига типа полуколец уменьшается, при этом число и длина полос сдвига типа лучей больше, чем у исходных материалов.
Автор:  М. Н. Верещагин, В. Г. Шепелевич, О. М. Остриков
Стр:  31

ОБЩИЙ АНАЛИЗ ЛИНЕЙНОЙ НЕМАТИЧЕСКОЙ УПРУГОСТИ
Представлены результаты общeго анализa линейной нематической упругости на основе пятипараметрического термодинамического потенциала де Жена (ДЖ). Показано, что в зависимости от близости материальных параметров к условиям маргинальной (предельной) устойчивости ДЖ потенциал описывает полное разнообразие "мягкого", "полумягкого" и более твердого поведения слабоупругих нематических твердых тел. Установлено, что наряду с известными сдвиговыми мягкими модами возможно также существование дополнительной мягкой моды продольного растяжения, действующей вдоль директора. Доказана теорема o специальной вращательной инвариантности компонент тензора напряжений, которая близка к принципу вращательной инвариантности, ранее постулированному Олмстедом. Показано, что тензор напряжений симметричен, если сдвиговые моды являются мягкими. В этом случае приведенный ДЖ потенциал сводится к однопараметрическому нематическому потенциалу. Если мода продольного растяжения также является мягкой, то этот безразмерный потенциал не содержит дополнительных параметров. В качестве иллюстрации развитой теории рассмотрены простой сдвиг и простое растяжение.
Автор:  А. И. Леонов, В. С. Волков
Стр:  36

ОПТОВИСКОЗИМЕТРИЯ ПЛЕНКИ ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ ДИСПЕРСНОГО МАГНИТНОГО ПОДСЛОЯ
Предложен магнитооптический метод измерения вязкости, основанный на регистрации индуцируемого импульсами магнитного поля оптического отклика двухслойной системы, образованной в результате седиментации диспергированных в исследуемой жидкости феррочастиц. Описана методика и представлены результаты измерения реокинетики ряда сред, в том числе полимерных композиций, сформированных в тонкую пленку, при нагревании, испарении и полимеризации.
Автор:  С. Б. Кашевский, И. В. Прохоров
Стр:  46

ВОЗДЕЙСТВИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ КОНВЕКЦИИ И РОСТ КРИСТАЛЛОВ В НЕВЕСОМОСТИ И НА ЗЕМЛЕ
Проведено численное исследование течений, возникающих в электропроводной жидкости при действии вращающегося магнитного поля, а также при его взаимодействии с тепловой гравитационной и термокапиллярной конвекцией. Определены границы перехода к осциллирующему режиму конвективных течений. Обнаружены области смешанных течений, в которых макросегрегация примеси в кристаллах, выращенных методами Бриджмена и плавающей зоны, снижается. Показано, что существуют также области течений, в которых наблюдается как плавный рост макросегрегации примеси, так и изменение в виде ясно выраженного экстремума. Обсуждаются возможности математического моделирования геофизических задач с помощью вращающегося магнитного поля.
Автор:  А. И. Феонычев, Н. В. Бондарева
Стр:  50

РАСТВОРЕНИЕ ПОЛИДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЫ ЧАСТИЦ ФОРМЫ ПАРАЛЛЕЛЕПИПЕДА В НЕПРОТОЧНОЙ СИСТЕМЕ
Проведено исследование процесса массового растворения на основе функции распределения кристаллов по размерам при степенном законе перемещения граней кристаллов и периодическом режиме протекания процесса. Предложено сведение задачи растворения к системе уравнений, допускающих аналитические решения в некоторых интересных для практики случаях. Введено понятие эффективности растворения.
Автор:  А. И. Мошинский
Стр:  62

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН ДЕФОРМАЦИЙ В ПОДАТЛИВОМ ПОКРЫТИИ
Разработана и изготовлена установка для измерения амплитуды и длины волны деформации, распространяющейся вдоль слоя вязкоупругого материала, приклеенного к твердому основанию. Показано, что на частоте первого резонанса покрытия длина волны равна учетверенной толщине покрытия. Обнаружена дисперсия фазовой скорости распространения колебаний. Их затухание оказалось значительно выше, чем в свободном пространстве. Приведены условия, при которых отклик покрытия на турбулентные пульсации давления будет максимальным.
Автор:  В. М. Кулик
Стр:  71

ТЕПЛООБМЕН ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ХЛАДОНА R227 НА НАКЛОННЫХ ТРУБАХ, ПОМЕЩЕННЫХ В ЗЕРНИСТЫЙ СЛОЙ
Выполнено экспериментальное исследование теплообмена при конденсации хладона R227 на наклонных трубах, помещенных в зернистый слой. Приведены графики зависимости коэффициента теплоотдачи от температурного напора при различных углах наклона трубы.
Автор:  П. Т. Петрик, П. В. Дадонов, И. В. Дворовенко, А. Р. Богомолов
Стр:  76

СТРУКТУРА АЛМАЗОПОДОБНЫХ УГЛЕРОДНЫХ ПЛЕНОК, СИНТЕЗИРОВАННЫХ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО ИСПАРЕНИЯ ГРАФИТА В ВАКУУМЕ
С помощью методов просвечивающей электронной дифракции и микроскопии, а также электронного парамагнитного резонанса проведен анализ структуры тонких углеродных слоев, осажденных в вакууме на стеклянные подложки, нагретые до температуры Т , равной 473К путем воздействия на графитовую мишень импульсного лазерного излучения наносекундной длительности с энергиями 2-8 Дж. Показано, что углеродные пленки с аморфной алмазной структурой подвергаются не только процессу графитизации, но и кристаллизации: на поверхности пленки имеет место образование поликристаллических алмазных и алмаз-графитовых сростков.
Автор:  И. И. Азарко, В. К. Гончаров, В. Б. Оджаев, С. А. Петров, М. В. Пузырев
Стр:  79

ФОРМИРОВАНИЕ НАНОСТРУКТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ПЛЕНКИ, ОСАЖДЕННОЙ ИЗ ЛАЗЕРНО-ЭРОЗИОННОЙ ПЛАЗМЫ В ВАКУУМЕ
Проведено исследование кристаллографической природы нанофазной структуры на поверхности аморфной углеродной алмазоподобной пленки, осажденной в вакууме на горячую стеклянную подложку путем воздействия на графитовую мишень импульсного излучения неодимового лазера наносекундной длительности с плотностью энергии 1.18*104 Дж/м2.
Автор:  В. К. Гончаров, С. А. Петров, М. В. Пузырев
Стр:  83

ОБРАЗОВАНИЕ 2Н МОДИФИКАЦИИ ГРАФИТА В ОСАЖДЕННЫХ ПЛЕНКАХ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНЫХ НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ
Предложена возможная физическая модель образования вюрцитной фазы графита в кристаллизованных участках аморфной углеродной алмазоподобной пленки, осажденной в вакууме на стеклянные подложки, предварительно нагретые до температуры 473К, путем воздействия на графитовую мишень лазерного излучения с плотностью энергии q = 3.15*104 Дж/м2.
Автор:  В. К. Гончаров, С. А. Петров, М. В. Пузырев
Стр:  86

ВЛИЯНИЕ ПОТОКА ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ МИКРОЧАСТИЦ НА ПАРАМЕТРЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ, ПОМЕЩЕННЫХ ЗА ТОЛСТОСТЕННУЮ ПРЕГРАДУ
Приведены экспериментальные данные, показывающие, что при соударении с толстостенной металлической преградой потока высокоскоростных микрочастиц по параметрам, близким к параметрам потоков частиц космического пространства, происходит выход из строя интегральных микросхем, размещенных за этой преградой.
Автор:  А. И. Белоус, О. А. Дыбов, Г. С. Романов, Т. В. Петлицкая, Г. И. Усов
Стр:  89

ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА КИНЕТИКУ УПЛОТНЕНИЯ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ Fe-Cr-B-Si
Изучены характеристики изменения пористости покрытий системы Fe-Cr-B-Si от скорости движения, диаметра и температуры пятна лазерного луча.
Автор:  Н. Н. Дорожкин, М. А. Кардаполова, О. В. Дьяченко, Т. М. Абрамович, С. А. Донских, Ю. А. Симонов
Стр:  92

О РАДИАЛЬНОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ ДУГИ В ПЛАЗМОТРОНЕ
Определена функция радиального распределения положения дуги в плазмотроне осевой схемы с газовихревой стабилизацией по результатам стандартных измерений радиальных пульсаций проекции дуги. Предложена модель, позволяющая объяснить смещение максимума распределения относительно оси разрядной камеры при увеличении тока. На ее основе получено условиедля радиуса разрядного канала, при котором газовихревая стабилизация будет эффективной.
Автор:  В. Л. Дзюба, Г. С. Калюжный
Стр:  96

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ВОДОРОДА И ВОЗДУХА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ДАВЛЕНИЯХ ЗА ОТРАЖЕННОЙ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ
Исследованы задержки и особенности воспламенения стехиометрической водородно-воздушной смеси за отраженной ударной волной в диапазонах температур 830-1450 К и давлений 2-21 атм. Проведено сопоставление полученных экспериментальных данных с результатами расчетов, основанных на известных кинетических схемах горения водорода. Изучено влияние эффектов взаимодействия отраженной ударной волны с динамическим пограничным слоем на ход воспламенения и измерения времени индукции на ударной трубе.
Автор:  В. В. Мартыненко, О. Г. Пенязьков, К. А. Раготнер, С. И. Шабуня
Стр:  100

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ВОДОРОДНОЙ ПЛАЗМЫ
Численный эксперимент по определению характеристик электродуговой плазмы при транспирационном охлаждении тугоплавкими легкокипящими металлами с учетом реабсорбции и рассеяния излучения показал высокие теплозащитные свойства создаваемой газопылевой завесы.
Автор:  Л. Н. Панасенко
Стр:  108

РАЗРАБОТКА ПОРИСТЫХ ПОДЛОЖЕК КЕРАМИЧЕСКИХ МЕМБРАННЫХ ФИЛЬТРОВ
Представлены результаты изучения процессов изготовления пористых подложек керамических мембранных фильтров. На основании проведенных исследований получены образцы керамических пористых подложек в интервале пористости 30-60%, размера пор 0.4-100 мкм, пригодные для изготовления мембранных фильтров.
Автор:  П. А. Витязь, В. М. Шелехина, О. А. Прохоров, Л. П. Пилиневич, А. В. Петраков
Стр:  111

МЕМБРАННЫЕ ПРОЦЕССЫ РАЗДЕЛЕНИЯ РАСТВОРОВ В ПУЛЬСИРУЮЩЕМ ПОТОКЕ
Рассматривается влияние пульсаций градиента давления на баромембранные процессы. Приводятся формулы для расчета оптимальной частоты пульсаций.
Автор:  В. И. Байков, П. К. Зновец
Стр:  115

ВЛИЯНИЕ ВЛАГОПЕРЕНОСА НА ТЕПЛОПЕРЕНОС ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ НЕОДНОРОДНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В КОНИЧЕСКИХ КАПИЛЛЯРАХ
Проведено численное исследование влияния неоднородного электрического поля (НЭП) на пленочный влагоперенос в присутствии градиента температуры вдоль пленки воды в кварцевом коническом капилляре. Показано, что в случае противоположно направленных градиентов температуры и напряженности электрического поля (ЭП) в пленке существенно увеличивается поток тепла в капилляре за счет интенсификации переноса теплосодержания воды в результате возникновения дополнительных электровлажностных потоков под действием пондеромоторных сил неоднородного электрического поля.
Автор:  Н. В. Полищук, И. М. Панченко, М. С. Панченко
Стр:  121

О КОЭФФИЦИЕНТАХ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И ДИФФУЗИИ ВОДЯНОГО ПАРА В СНЕЖНОМ ПОКРОВЕ
Градиент температуры в снежном покрове обычно во много раз превосходит критическое значение, выше которого начинается конвективное движение воздуха, заключенного в порах снега. Такие движения оказывают существенное влияние на интенсивность процессов тепло- и массопереноса в снежном покрове. Получены аналитические формулы, выражающие зависимость обобщенных коэффициентов теплопроводности и диффузии водяного пара в снеге от числа Пекле. Выяснена причина того, что величина коэффициента диффузии водяного пара в снежном покрове в большинстве случаев больше, чем его значение в воздухе.
Автор:  И. М. Жекамухова
Стр:  128

МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПОЛИСЕКЦИОННЫХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Проводится построение единого алгоритма для расчета термодинамических систем, объем которых ограничен конечным числом элементов установки. Располагая унифицированной моделью, можно на ее основе выстраивать математические модели для конкретных конструкций. Рассмотрены практические примеры реализации данного подхода в установках баллистического сжатия.
Автор:  Д. Б. Волов
Стр:  132

МОЛЕКУЛЯРНО-СТАТИСТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ НЕОДНОРОДНО ДЕФОРМИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ. 3. РАСЧЕТ ДИАГРАММЫ РАСТЯЖЕНИЯ-СЖАТИЯ ОДНОМЕРНОЙ СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО КРИСТАЛЛА
C помощью вариационного метода получена система нелинейных уравнений, решение которой определяет зависимость равновесной концентрации вакансий от молекулярной длины цепочки с занятыми и вакантными узлами. Численное решение этой системы позволило рассчитать свободную энергию, термодинамический потенциал Гиббса и деформирующую силу в зависимости от величины макроскопической деформации линейной цепочки. В результате построена теоретическая диаграмма растяжения<197>сжатия для одномерной модели.
Автор:  А. В. Жаркевич
Стр:  144

ОБ ИЗМЕНЕНИИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ВОДЫ, НАХОДЯЩЕЙСЯ В ПОСТОЯННОМ КОНТАКТЕ С КРУПНОДИСПЕРСНЫМ ПРИРОДНЫМ МИНЕРАЛОМ - КРЕМНЕМ
На основе ЯМР-спектроскопических, дифрактометрических и ИК-спектроскопических исследований воды и кремня, находящихся в постоянном контакте друг с другом, установлен эффект периодического накопления активного молекулярного кислорода в воде.
Автор:  П. П. Олодовский
Стр:  150

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЕДИНЕННОЙ ВОЛНЫ НАД ПОДВОДНЫМИ ПРЕПЯТСТВИЯМИ
Рассмотрена задача о поведении уединенной волны при прохождении над подводными препятствиями различного типа. Она решена численно с использованием метода коррекции потоков. Проведен подбор параметров метода решения. Результаты сравниваются с теорией Кортевега-де Фриза. Моделируется взаимодействие двух уединенных волн и показано, что они обладают солитонными свойствами. После взаимодействия их форма и скорость остаются постоянными, изменяется только фаза. Рассматривается случай распада начального возмущения в цилиндрически симметричной задаче.
Автор:  Н. А. Кудряшов, Г. С. Романов, М. А. Чмыхов
Стр:  156

ТЕСТИРОВАНИЕ ПАКЕТА FLUENT ПРИ РАСЧЕТЕ СВЕРХЗВУКОВОГО ТЕЧЕНИЯ В СТУПЕНЧАТОМ КАНАЛЕ
С помощью пакета FLUENT рассчитывается нестационарное сверхзвуковое течение невязкого газа в ступенчатом канале с числом Маха М = 3. Точность прогнозов анализируется на различных типах сеток, в том числе с динамической, локальной адаптацией, а также на численных схемах различного порядка аппроксимации.
Автор:  С. А. Исаев, Д. А. Лысенко
Стр:  164

АНАЛИЗ ВОЛНОВЫХ ДВИЖЕНИЙ В ОДНОЙ ИЗ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ПЛОСКОСТЕЙ КУБИЧЕСКИ АНИЗОТРОПНОЙ СРЕДЫ
На базе системы уравнений движения упругой среды с тетрагональной анизотропией с помощью сечений поверхностей обратных скоростей и волновых поверхностей проведен сравнительный анализ кривых обратных скоростей и фронтов упругих волн в одной из кристаллографических плоскостей кубически анизотропного тела.
Автор:  С. М. Босяков, О. Н. Скляр
Стр:  168

БЕСКОНТАКТНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ СЛОЯ ТВЕРДОЙ СРЕДЫ
Рассмотрены структура поля в ультразвуковом контроле газожидкостных потоков и технологических параметров и основные характеристики бесконтактного контроля поверхностной плотности слоя, перемещающегося в поле, создаваемом акустическим излучателем в воздухе.
Автор:  А. И. Бражников, Н. И. Бражников
Стр:  172

ПОСТРОЕНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ МНОГОФАКТОРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ НАЛИЧИИ ОГРАНИЧЕНИЙ
Рассмотрены особенности построения экспериментальной многофакторной модели при наличии функциональных ограничений. Выделены условия образования ограничений в факторном пространстве, поиск экстремума Y(X) на подмножестве X принадлежащих области  допустимых сочетаний уровней факторов.
Автор:  Г. Н. Рейзина
Стр:  177

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ