ТОМ 74, №5


Торможение теплового фронта в пористой среде, содержащей испаряющуюся жидкость
Исследован перенос тепла в слое силикагеля, пропитанном жидкостью (водой, водными растворами хлоридов кальция и магния, муравьиной кислотой и четыреххлористым углеродов). Слой был расположен на непроницаемой для пара подложке и его разогревали с верхней стороны потоком концентрированного света. Установлено, что испарение жидкости, содержащейся в порах силикагеля, существенно замедляет распространение теплового фронта внутрь слоя, так что его эффективная теплопроводность может понизиться до 0.01 Вт/(м*К), что примерно в 4-20 раз ниже, чем у большинства стандартных теплоизолирующих материалов. Время задержки фронта зависит от толщины слоя, плотности падающего теплового потока, количества жидкости в порах и теплоты испарения жидкости. Наблюдаемые закономерности продвижения фронта описаны простой одномерной моделью, учитывающей фазовый переход (испарение жидкости) внутри пористой матрицы.
Автор:  Ю. Ю. Танашев, В. Н. Пармон, Ю. И. Аристов
Стр:  3-6

Моделирование нестационарного процесса конверсии метана в водород в волне фильтрационного горения
С помощью численной модели проанализированы экспериментальные данные неполного окисления метана в воздухе для стехиометрического соотношения = 4, полученные на разных засыпках и при разных расходах подачи смеси. Для объяснения экспериментальных данных предложено ввести в химическую модель гетерогенную реакцию, обеспечивающую начало процессов окисления метана при более низких
Автор:  С. И. Шабуня, В. В. Мартыненко, Н. Л. Ядревская, А. Д. Якимович
Стр:  7-12

Деформации горных пород при периодическом режиме фильтрации
Представлены результаты экспериментальных исследований деформаций горных пород, возникающих при нестационарной фильтрации жидкости в тонких глубоколежащих трещиновато-пористых пластах. Получены уравнения для описания поперечных смещений и деформаций, удовлетворительно описывающие данные экспериментов
Автор:  М. Н. Овчинников, А. Ю. Завидонов, С. П. Евтушенко
Стр:  13-16

Релаксационная фильтрация однородных жидкостей в трещиновато-пористых средах
Выведены уравнения релаксационной фильтрации однородных жидкостей в трещиновато-пористых средах. Из общей системы получены системы "усеченных" и упрощенных уравнений фильтрации, для которых изучены закономерности размытия скачков давлений, установлены диапазоны сходимости их решений к решению общей системы уравнений.
Автор:  Б. Х. Хужаеров, Е. О. Бобокулов, Ш. Ж. Худоеров
Стр:  17-23

О режимах диссоциации газовых гидратов, сосуществующих с газом в природных пластах
Предложена математическая модель разложения газовых гидратов, сосуществующих с газом в природных пластах, учитывающая подвижность жидкой фазы. Выведены условия на неизвестной границе диссоциации. В автомодельном приближении решение представлено в виде интегралов вероятности. Полученная система трансцендентных уравнений на подвижной границе исследовалась численно в широком диапазоне параметров. Показано, что существуют различные режимы диссоциации в коллекторах с положительной начальной температурой, соответствующие разложению гидрата на газ и воду, газ и лед, как с резким фронтом фазового перехода, так и с формированием протяженной области диссоциации. На плоскости основных параметров процесса построены критическая диаграмма, выделяющие области существования решения каждого вида.
Автор:  Цыпкин Г. Г.
Стр:  24-28

Конденсационный след в неизобарической струе
Показано существенное влияние неизобаричности выхлопной струи на начальные параметры конденсационного следа: расстояние до него, начальную водность, ледность, оптическую толщину, поперечный размер
Автор:  А. Н. Кучеров, Г. В. Моллесон
Стр:  29-32

Воздействие негармонического акустического сигнала на турбулентную струю
На основе анализа экспериментальных данных исследуется влияние формы воздействующего на струю акустического сигнала на ее аэродинамические характеристики. Показано, что ослабление перемешивания при высокочастотном акустическом возбуждении оказывается более существенным в рассмотренном случае негармонического акустического сигнала по сравнению с гармоническим возбуждением
Автор:  Е. В. Власов, А. С. Гиневский, Р. К. Каравосов, Т. М. Макаренко
Стр:  33-35

Управление ближним следом за круговым цилиндром при выдуве низконапорных струй
Проведено численное исследование нестационарного обтекания цилиндра с организованным выдувом струй в донной части с целью снижения знакопеременной нагрузки на тело.
Автор:  В. Л. Жданов, С. А. Исаев, Х. Ю. Ниман
Стр:  36-38

Генерация высокочастотных гармоник при колебаниях газа с большой амплитудой в закрытой трубе
На основе модели вязкого сжимаемого теплопроводного газа численно исследуются колебания газового столба в закрытой трубе при возбуждении плоским поршнем, перемещающимся по гармоническому закону с амплитудой, сравнимой с длиной резонатора. Рассматривается процесс трансформации формы и частоты колебаний газового столба при фиксированной частоте возбуждения, сопровождающийся сменой типа резонанса и связанный с повышением собственной частоты системы вследствие роста средней температуры газа.
Автор:  А. Л. Тукмаков
Стр:  39-43

Использование приближения обобщенного телеграфного процесса для расчета теплового излучения турбулентных диффузионных пламен
Предложен новый метод расчета теплового излучения турбулентных высокотемпературных течений, основанный на стохастическом моделировании с использованием приближения обобщенного телеграфного процесса. Обсуждаются вычислительные преимущества данного метода по сравнению с традиционными подходами к стохастическому моделированию. Продемонстрировано существенное влияние пульсаций температуры и концентраций излучающих компонентов на формирование полей яркости и силы излучения турбулентного диффузионного пламени смеси водорода и окиси углерода в воздухе. Проведены сопоставления результатов численного моделирования с экспериментальными данными.
Автор:  А. И. Бриль, В. П. Кабашников, В. М. Попов
Стр:  44-49

Поверхностные явления в гидродинамике несжимаемой жидкости
На примере истечения несжимаемой жидкости через отверстие с небольшими геометрическими параметрами в условиях сверхмалых напоров предпринята попытка оценки влияния поверхностных явлений на ее течение с помощью метода подобия. В дифференциальное уравнение Навье-Стокса введены параметры, учитывающие действие поверхностных сил. Выполнено подобное преобразование измененного уравнения Навье-Стокса. Получен безразмерный комплекс, включающий в себя весь спектр переменных параметров, влияющих на течение жидкости, - обобщенный критерий Pv. На основании опытных данных представлена графическая зависимость коэффициента расхода жидкости от обобщенного критерия Pv.
Автор:  Р. А. Перлов, А. В. Соколовский
Стр:  50-54

Численное моделирование теплообменных процессов в газовой завесе
Приведены результаты расчета распределения эффективности газовой завесы и теплоотдачи за рядом отдельных отверстий в твердой стенке, через которые в основной поток вдувается охладитель. При этом использована полная система уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу, дополненных низкорейнольдсовой k--моделью турбулентности
Автор:  В. Г. Волков, В. В. Лебедев
Стр:  55-58

Аналитическое определение равновесной температуры адиабатно испаряющейся жидкости
Выведено простое аналитическое выражение для определения равновесной температуры адиабатно испаряющейся жидкости (истинной температуры мокрого термометра). Сравнение расчетных данных с известными экспериментальными подтверждает достаточно высокую степень их совпадения во всем исследованном диапазоне параметров процесса испарения воды в поток влажного воздуха.
Автор:  В. А. Майоров
Стр:  59-62

Анализ нестационарных несжимаемых потоков в каналах различной формы на основе симметрий
Теоретически исследованы нестационарные течения при ламинарном и турбулентном режимах в каналах различной геометрии. В исследовании использовался подход, основанный на свойствах симметрии дифференциальных уравнений (группах Ли), описывающих процесс разгонного течения в канале. Показано, как на основе симметрий можно получить автомодельные формы одномерных и двумерных потоков. Приведены автомодельные уравнения процесса и их аналитические и численные решения.
Автор:  Авраменко А. А.
Стр:  63-73

Исследование ламинарного пограничного слоя на горизонтальной непрерывно движущейся плоской поверхности при наличии спутного потока
На основе уравнений стационарного ламинарного пограничного слоя проведен анализ влияния внешнего течения на характеристики пограничного слоя непрерывно движущейся плоской пластины. Получены численное и приближенное аналитическое решения задачи для различных значений параметра , характеризующего отношение скорости движения пластины к скорости спутного потока. Построены корреляционные зависимости для определения толщины пограничного слоя и напряжения трения на поверхности тела.
Автор:  В. Н. Коровкин, А. П. Андриевский
Стр:  74-77

Границы режимов с улучшенной теплоотдачей при сверхкритическом давлении органических теплоносителей
На основании экспериментальных данных по теплоотдаче органических теплоносителей разработано эмпирическое уравнение для определения границы возникновения устойчивого режима улучшенного теплообмена.
Автор:  Г. И. Исаев, C. Х. Алиева, К. С. Эйюбова, Ш. А. Велиева
Стр:  78-80

К линейной теории искривленного пламени
В рамках теории ламинарного пламени Зельдовича-Франк-Каменецкого рассматривается линеаризованная стационарная краевая задача на собственное значение с целью установления зависимости скорости пламени от кривизны его фронта, имеющего синусоидальную форму. Анализ проведен для произвольных чисел Льюиса. Обсуждаются различные механизмы, способствующие сглаживанию искривленного фронта пламени.
Автор:  К. О. Сабденов
Стр:  81-86

Воздействие на металлы высокоэнергетичных импульсов излучения неодимового лазера различной пространственно-временной формы
Выяснена роль различных факторов, способствующих поступлению в эрозионный факел жидкокапельной фазы материала мишени. Обнаружено дробление частиц жидкокапельной фазы в процессе их движения навстречу лазерному лучу. Определены условия, при которых жидкокапельная фаза влияет на потери лазерного излучения. Найдены методы управления параметрами жидкокапельной фазы в эрозионных плазменных факелах.
Автор:  В. К. Гончаров
Стр:  87-97

Использование инфракрасного фурье-спектрометра высокого спектрального разрешения для определения сверхмалых примесей в жидкостях и газах
Описана экспериментальная установка, созданная на базе инфракрасного фурье-спектрометра и предназначенная для анализа сверхмалых примесей в жидкостях и газах. Представлены результаты экспериментальных исследований паров сверхчистого аммиака и несимметричного диметилгидразина. Показано, что предельная мольная концентрация обнаружения примесей составляет величину порядка (3-9)10-4% для разных типов газов.
Автор:  Ф. С. Завелевич, С. М. Беднов, Ю. П. Мацицкий, А. Г. Никулин, С. М. Храмов
Стр:  98-103

Синтез тонких пленок с регулируемым поглощением с помощью струйного высокочастотного индукционного плазмотрона
Исследуются тонкопленочные покрытия SiOx и TiOx (0 < x < 2) с регулируемым поглощением, полученные с помощью струйной ВЧ плазмы в условиях динамического вакуума.
Автор:  И. Ш. Абдуллин, Р. Т. Галяутдинов, Н. Ф. Кашапов
Стр:  104-107

Численное моделирование тепловой и газодинамической структуры плазменных потоков в электродуговых реакторах с трехструйными камерами смешения
На основе трехмерной модели смешения плазменных струй численно исследована газодинамическая и тепловая структура плазменных потоков в нескольких типах трехструйных камер смешения и цилиндрических реакторах с такими камерами. Показано, что в цилиндрических камерах (с диаметром 5-10 см) и конусной с углом при вершине 60o (с диаметром основания 10 см) при диаметрах сопел плазмотронов 1-2 см смешение плазменных струй происходит практически полностью в объеме камеры. Применение таких камер обеспечивает формирование достаточно однородных (в поперечных сечениях) полей температур в каналах плазменных реакторов.
Автор:  Л. И. Красовская, М. А. Брич
Стр:  108-114

О механизме образования катодного покрытия в углеродной дуге
Рассмотрены структура и свойства углеродных материалов, образующихся в дуге между графитовыми электродами при пониженном давлении буферного газа. Предложен механизм образования катодного покрытия положительно заряженными углеродными макрочастицами. При столкновении с поверхностью катода частицы расплавляются, а затем происходит стадия роста покрытия из жидкой фазы.
Автор:  Анищик В. М., Пыжов И. А., Смягликов И. П., Шиманович В. Д.
Стр:  115-119

Фазовые состояния водорода в металлическом палладии
 
Автор:  Н. В. Пискунов, Ю. Т. Синяпкин, В. М. Кульгавчук, Н. А. Протопопов
Стр:  120-122

Оптическое сочленение оптоэлектронных преобразователей излучения с иммерсионными световодами и расчет их характеристик
Получены уравнения, устанавливающие зависимости между оптическими характеристиками оптоэлектронных преобразователей излучения и прямых цилиндрических иммерсионных световодов с прямыми торцами, выполненных из изотропных и анизотропных, с различными показателями преломления, материалов. Разработаны инженерные методики расчета схем оптического сочленения пирометрических преобразователей со световодами, повышающие метрологические характеристики иммерсионной световодной термометрии излучения.
Автор:  Л. Ф. Жуков
Стр:  123-127

Некоторые модели стационарных термоэлектрических холодильников
Предложены холодильники на поперечном эффекте Пельтье или Эттингсгаузена, работающие в адиабатических условиях, а также холодильник на эффекте Томсона.
Автор:  В. Г. Охрем
Стр:  127-130

Влияние состояния поверхности на формирование потока разреженного газа в канале
Представлены результаты экспериментального исследования свободномолекулярного течения газов в каналах с атомарно-чистой и адсорбированной поверхностью. На основании полученных данных сформулированы основные положения, отражающие характер влияния химического состава поверхности на газодинамическую проводимость канала. В рамках существующего формализма в описании рассеяния молекулярных пучков с поверхностью твердого тела дана качественная интерпретация полученных экспериментальных результатов. По экспериментальным данным рассчитаны коэффициенты диффузности для различных поверхностей и газов. Получено удовлетворительное согласие между численным моделированием, выполненным с использованием метода Монте-Карло, и экспериментальными данными.
Автор:  О. В. Сажин, С. Ф. Борисов
Стр:  131-135

Экспериментальное исследование теплопроводности и температурного скачка в бинарных смесях нереагирующих газов с одним конденсирующимся компонентом
Представлены экспериментальные данные по теплопроводности и температурному скачку в бинарных смесях нереагирующих газов с одним конденсирующимся компонентом в области малых давлений. Обработка результатов проведена с учетом современных представлений о взаимодействии газов различной структуры с поверхностью при передаче энергии. Показано, что можно получать данные о теплопроводности паров высококипящих веществ в области малых давлений при наличии посторонней неконденсирующейся примеси, когда ее эвакуация из измерительной ячейки затруднена или невозможна.
Автор:  В. В. Махров, В. И. Мирошниченко
Стр:  136-141

Кинетика физического и химического осаждения вещества из газовой фазы в каналах
На основании молекулярно-кинетического подхода исследуются процессы физического и химического осаждения вещества из газовой фазы на внутренней поверхности канала. Обсуждается проблема нанесения равномерных по толщине пленок.
Автор:  В. В. Левданский, И. Смолик
Стр:  142-145

Оценка силовых констант молекулы ДНК с помощью ее модели в виде витых пружин
Сделан анализ силовых констант взаимодействия, используемых в моделях макромолекулы ДНК . Приведены выражения для оценки жесткости на изгиб и кручение остова макромолекулы, отнесенные к одному молю и к паре оснований. Впервые даны аналитические формулы для расчета силовых констант взаимодействий.
Автор:  В. Б. Немцов, А. Н. Камлюк
Стр:  146-152

Решение задачи теплопроводности для ограниченного цилиндра и полупространства при смешанных локальных граничных условиях в плоскости их соприкосновения
С помощью метода сумматорно-интегральных уравнений исследована осесимметричная задача развития пространственных температурных полей, возникающих в ограниченном цилиндре с произвольным распределением начальной температуры при его соприкосновении с полуограниченным телом, имеющим постоянную начальную температуру. Существенная особенность рассматриваемой теплофизической модели теплообмена состоит в том, что в плоскости соприкосновения ограниченного тела с полупространством заданы смешанные граничные условия второго и четвертого рода. Теплофизические свойства рассматриваемых тел различны.
Автор:  П. А. Мандрик
Стр:  153-160

Конечно-элементная плоская модель теплового режима при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе заготовок в сыпучей оболочке
Методом конечных элементов решена двумерная задача нестационарной теплопроводности в системе трех тел конечных размеров с внутренним подвижным источником первого рода (фронт горения). Исследовано влияние различных факторов на параметры температурного поля при СВС-прессовании сплавов системы Ti-C-Ni. Установлено, что в продуктах синтеза реализуется режим внутреннего охлаждения, при котором температура контактной поверхности за фронтом горения остается постоянной и происходит ее выравнивание по объему заготовки. В режиме внутреннего охлаждения материал имеет наибольшую пластичность и уплотняемость.
Автор:  А. П. Амосов, А. Ф. Федотов
Стр:  160-167

Метод физического моделирования и его возможности
На основании теории моделирования с использованием нескольких моделей показано, что все известные методы такого вида исследований удовлетворяют одним и тем же требованиям. Обоснована возможность определения искомых результатов, характеризующих то или иное явление, по замеряемым величинам явления, не имеющего общих параметров с исследуемым. Приведены примеры практического использования моделирования.
Автор:  В. В. Харченко
Стр:  167-170

О взаимосвязи кинетических показателей процесса ректификации и движущих сил
Получены обобщенные зависимости высот единиц переноса идеальной и реальной ступеней, выраженные параметрами реальной тарелки в паровой и жидкой фазах. Приведены частные зависимости высот единиц переноса, эквивалентных теоретической тарелке, выраженные параметрами реальной тарелки в паровой фазе, для четырех вариантов взаимосвязи идеальной и реальной тарелок, два из которых характерны для модели Мерфри при анализе эффективности в паровой и жидкой фазах, один <196> для модели Хаузена. Отношение высот идеальной и реальной тарелок во всех вариантах равно эффективности. Отмечено, что выражения средних движущих сил, коэффициентов массопередачи и чисел единиц переноса индивидуальны для каждого варианта и формы организации движения фаз, но в обобщенном виде передаются известными зависимостями.
Автор:  В. Н. Павлечко, И. М. Плехов, В. Н. Гуляев
Стр:  171-176

Пристенная гидродинамика циркулирующего кипящего слоя
В рамках теории подобия обобщены имеющиеся экспериментальные данные о скоростях движения фаз, концентрации частиц, размере кластеров в пристенной зоне циркулирующего кипящего слоя, а также ширине этой зоны. Анализ связи скорости кластера с его вертикальным размером позволил выявить характер обтекания кластера газовым потоком.
Автор:  Ю. С. Теплицкий
Стр:  177-181

Особенности формирования и распространения радиоактивного загрязнения в реке ипуть после аварии на чернобыльской аэс
На примере р. Ипуть выполнены исследования и на их основе дан анализ формирования загрязнения 137Cs и 90Sr элементов речной системы после аварии на Чернобыльской АЭС. Выявлено, что до 1990-1994 гг. загрязнение речной системы в основном формировалось за счет первичного выпадения радионуклидов на водную поверхность реки, а после 2000 г. оно будет определяться только поступлением радиоактивного загрязнения с поверхностным стоком с водосбора. Исследования показали, что на формирование загрязнения р. Ипуть на территории Беларуси существенно влияет трансграничный перенос радионуклидов с территории России. Этот вклад в конце 1986 г. составлял, по нашим оценкам, по 137Сs - 30%, 90Sr - 96%, а в настоящее время - 137Cs - 86%, 90Sr - 65%.
Автор:  О. М. Жукова, Н. М. Ширяева, Н. К. Мышкина, Э. Д. Шагалова, В. В. Денисова, В. В. Скурат
Стр:  182-186

Шнековые ветродвигатели и их особенности
В последние годы появился новый тип ветродвигателей , основанных на шнековом ветроприемнике. Рассмотрены принципы работы шнековых ветродвигателей и их геометрические характеристики. Уделено внимание конструкции и технологии изготовления шнекового ротора и показаны возможные компоновки ветроустановок со шнековым ветроротором. Обоснована методика расчета энергетических характеристик. Шнековые ветродвигатели бесшумны, экологически безопасны и самые дешевые в перспективе.
Автор:  И. И. Смульский
Стр:  187-195

Хаотические гомогенные пористые среды. 1.Теоремы о структуре
Представлены основные теоремы о структуре хаотических гомогенных изотропных пористых сред, которые образуют первую группу теорем теории переноса в неупорядоченных системах.
Автор:  А. П. Можаев
Стр:  196-200

Исследование свч-разряда пониженного давления в плазмотроне с резонатором прямоугольной формы
Представлены результаты измерений некоторых электрофизических характеристик, определяющих работу СВЧ-плазмотрона на базе резонатора прямоугольной формы с частичным заполнением плазмой резонирующего объема. Установлено. что распределение СВЧ-поля и локальной электропроводности плазмы по длине разрядной области носят периодический характер с чередующимися максимумами и минимумами, а изменение значений температуры плавно уменьшается от места ввода СВЧ-энергии в резонатор.
Автор:  С. В. Бордусов
Стр:  201-203

Методы термостабилизации мощности излучения инжекционных лазеров в импульсном режиме
Приведены эксплуатационные и тепловые характеристики, кратко рассмотрены причины и механизмы температурной зависимости мощности излучения в импульсном режиме наиболее распространенных типов инжекционных лазеров (ИЛ). Проанализированы простейшие методы стабилизации мощности ИЛ, основанные на регулировании накачки лазера в зависимости от температуры окружающей среды, компенсации температурного изменения параметров лазеров, поддержании на неизменном уровне температуры лазерного кристалла. Как наиболее совершенные детальнее исследованы методы термостабилизации ИЛ на основе фотоэлектрической обратной связи, а также методы, использующие принцип дискриминации импульсных сигналов по признаку приоритета их поступления. Кратко рассматриваются методы защиты лазерного кристалла от тепловых перегрузок и бросков тока инжекции.
Автор:  К. Н. Коростик
Стр:  204-217

О книге Л. П. Холпанова, Е. П. Запорожца, Г. К. Зиберта, Д. А. Кашицкого "Математическое моделирование нелинейных термогидрогазодинамических процессов в многокомпонентных струйных течениях"
 
Автор:  В. И. Байков, В. Л. Драгун, Н. В. Павлюкевич
Стр:  218-219

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ