ТOM 94, №4


СИНТЕЗ ТЕПЛООБМЕННЫХ СИСТЕМ С ПЕРЕМЕННОЙ ТЕПЛОЕМКОСТЬЮ ПОТОКОВ, ИНТЕГРИРОВАННЫХ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ
Найден минимум производства энтропии для двухпоточного теплообменника при заданном профиле температуры одного из контактирующих потоков. Обсуждаются возможности упрощения системы теплообмена с потоками, теплоемкость которых зависит от их температуры, в частном случае, когда один из потоков изменяет свое фазовое состояние. Приведены условия термодинамической эквивалентности двух- и многопоточного теплообмена. Предложен алгоритм синтеза систем, интегрированных с технологическим процессом, когда фиксированы температуры и теплоемкости всех или части потоков и нужно построить систему регенерации теплоты с минимальной поверхностью контакта. Показано, что этот алгоритм справедлив для любой формы кинетики теплообмена
Автор:  А. М. Цирлин , А. И. Балунов, Л. Г. Гагарина
Ключевые слова:  многопоточный теплообмен, необратимость, минимальная диссипация, термодинамическая эквивалентность, тепловая нагрузка, интегрированные системы
Стр:  839-853

ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОТОПОМОДИФИЦИРОВАННОГО МОЛИБДЕНА В ОРДИНАРНЫХ И ДВОЙНЫХ КАСКАДАХ ГАЗОВЫХ ЦЕНТРИФУГ
Разработан метод расчета параметров каскадов с заданным числом газовых центрифуг в ступенях, коэффициенты разделения которых зависят от их потока питания и коэффициента деления потока. На его основе проведен вычислительный эксперимент по разделению гексафторида молибдена и концентрированию изотопов 92,98,100Mo с низким сечением захвата нейтронов в выходящих потоках ординарных и двойных каскадов. Определены особенности получения из отвальных и отборных продуктов таких каскадов изотопомодифицированного молибдена, пригодного для создания реакторных материалов с улучшенными теплофизическими характеристиками. Исследовано влияние факторов, связанных с потоком питания каскадов и типами ступеней по числу газовых центрифуг. Показано, что потоки питания и коэффициенты разделения ступеней каскадов газовых центрифуг существенно отличаются от прямоугольных и прямоугольно-секционированных каскадов.
Автор:  В. А. Палкин
Ключевые слова:  разделение изотопов, изотопы молибдена, разделительный каскад, газовая центрифуга, коэффициент разделения
Стр:  855-861

МАКРОСКОПИЧЕСКОЕ ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ПОЛЕ ДАВЛЕНИЯ В СРЕДЕ С ДВОЙНОЙ ПОРИСТОСТЬЮ
Представлена математическая модель фильтрационного поля давления в пористой среде со скелетом, сформированным двумя твердыми фазами идентичного компонентного состава, отличающимися пористостью и проницаемостью, в которой поровое пространство твердых фаз заполнено однородной фильтрующейся жидкостью. На основе уравнений неразрывности для каждой из фаз найдены уравнения для поля давления и показано, что макроскопическое усредненное поле описывается нелинейным уравнением, которое в случае слабо сжимаемой подвижной фазы сводится к уравнению пьезопроводности с эффективным параметром сжимаемости. На основе асимптотического метода построены выражения для нулевого и первого коэффициентов разложения нелинейной задачи о макроскопическом фильтрационном поле давления при одномерной осесимметричной радиальной фильтрации в нефтегазовом пласте. Предложен подход, устанавливающий соответствие между полями давления для линейного и радиального течений. Представлены результаты расчетов по полученным аналитическим зависимостям и конечно-разностным алгоритмам, уточнены представления о динамике фильтрационных полей давления
Автор:  А. И. Филиппов, А. А. Ковальский, О. В. Ахметова, М. А. Зеленова, М. Р. Губайдуллин
Ключевые слова:  фильтрация, двойная пористость, асимптотическое разложение, конечно-разностный алгоритм, нелинейное уравнение пьезопроводности
Стр:  863-873

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ОСЕСИММЕТРИЧНОМ ФИЛЬТРАЦИОННОМ ПОТОКЕ
Рассматриваются задачи распространения вещества в цилиндрической системе координат в фильтрационном потоке. Принято обычное положение, что коэффициент дисперсии пропорционален скорости переноса. Получены примеры точных решений, дополненные асимптотическими представлениями. Продемонстрирована возможность аппроксимировать двумерную поверхность (серию кривых), отражающую решение задачи, простыми выражениями.
Автор:  А. И. Мошинский
Ключевые слова:  фильтрация, конвективный перенос, пористое тело, поток вещества, аппроксимация
Стр:  875-884

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В СКВАЖИНЕ С МНОГОПЛАСТОВОЙ СИСТЕМОЙ ПРИ ДОБЫЧЕ ГАЗИРОВАННОЙ НЕФТИ
На основе численной модели, описывающей неизотермическое движение двухфазного флюида в скважине с многопластовой системой, рассмотрена задача об отборе газированной нефти из скважины, эксплуатирующей два пласта, в которой температурное поле формируется под действием адиабатического эффекта, эффекта Джоуля–Томсона и теплоты разгазирования нефти. Рассмотрены особенности температурных эффектов в скважине с двухпластовой системой при вариации коэффициента растворимости Генри и проницаемости отдельных пластов. 
Автор:  И. В. Канафин, Р. Ф. Шарафутдинов, Т. Р. Хабиров
Ключевые слова:  термометрия, двухфазный поток, разгазирование нефти, теплота разгазирования, скважина, пласт, многопластовая система
Стр:  886-894

МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗРАБОТКИ ГЛУБОКОЗАЛЕГАЮЩИХ ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ В РЕЖИМЕ ИСТОЩЕНИЯ ПО УСТЬЕВЫМ ДАННЫМ СКВАЖИН
Совместным решением уравнения притока газоконденсатной смеси в пласте и в трубе с учетом фазовых состояний газоконденсатной смеси реализована методика расчета, позволяющая по устьевым данным скважин прогнозировать забойное и пластовое давления, а также другие технологические показатели разработки глубокозалегающих газоконденсатных залежей в режиме истощения. В пределах рассмотренных исходных данных cмоделирован процесс притока газоконденсатной смеси к несовершенной по степени вскрытия скважине в однородно-анизотропном пласте и установлены закономерности влияния места вскрытия и степени несовершенства накопления ретроградного конденсата в призабойных зонах скважин во времени.
Автор:  М. С. Халилов
Ключевые слова:  режим истощения, однородно-анизотропный пласт, ретроградный конденсат, несовершенная скважина, фазовое состояние газоконденсатной смеси
Стр:  896-907

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАКАЧКИ ЖИДКОЙ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В ГАЗОГИДРАТНЫЙ ПЛАСТ КОНЕЧНОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ
Представлены результаты численного исследования закачки жидкой двуокиси углерода в пористый пласт, насыщенный метаном и его газогидратом, сопровождающейся замещением метана в составе газогидрата на диоксид углерода. Рассмотрен случай, когда внешняя граница кругового пласта является непроницаемой и имеет конечный радиус. Установлено, что в зависимости от длительности инжекции процесс замещения может сопровождаться кипением диоксида углерода или происходить без его кипения.
Автор:  М. К. Хасанов, М. В. Столповский
Ключевые слова:  газогидраты, замещение, диоксид углерода, метан.
Стр:  909-916

ОБ ОДНОМ РЕШЕНИИ УРАВНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКОСТИ В ПРОНИЦАЕМОЙ СРЕДЕ
Рассматривается нестационарное истечение газа в вакуум из экранно-вакуумной тепловой изоляции и обсуждается его связь с решением Буссинеска классической задачи о фильтрации жидкости в пористой среде. Выполнено численное решение нелинейного одномерного уравнения фильтрации и показано, что истечение из пористого тела, однородно заполненного газом, идет в две стадии. Первая стадия состоит в формировании автомодельного течения, а вторая — полностью описывается решением Буссинеска.
Автор:  В. А. Невровский, В. А. Шишкин
Ключевые слова:  пористое тело, уравнение фильтрации, экранно-вакуумная изоляция, решение Буссинеска, автомодельное течение
Стр:  918-923

МАКРОКИНЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ДОЛОМИТА ДЛЯ ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТОВ
Сформулированы макрокинетические модели термического разложения доломита, различающиеся количеством учитываемых эффективных химических процессов, механизмом эвакуации углекислого газа, зависимым/независимым протеканием химических реакций, числом параметров. Модели использованы как базовые для аппроксимации экспериментальных данных по термическому разложению доломита. Эксперименты по разложению доломита проведены с использованием дериватографа Q-1000 фирмы MOM при темпах нагрева образцов 5, 10, 20 K/мин, а также в квазиизотермическом режиме. На основе совокупности экспериментальных данных определены параметры моделей разложения доломита. Проведен анализ адекватности моделей экспериментальным данным. Показано, что учет последовательного характера разложения доломита и кальцита в двух реакциях не ведет к повышению точности аппроксимации экспериментальных данных. Точность аппроксимации экспериментальных данных соответствует точности аппроксимируемых экспериментальных данных, при этом модели с 5–7 параметрами не демонстрируют заметных преимуществ в точности по сравнению с 3–4-параметрическими моделями. Однако модель с 2 параметрами показывает существенно более низкую точность. Модели, параметры которых настраивались по динамическим данным разложения доломита, удовлетворительно описывают также и квазиизотермические режимы разложения, однако при моделировании последних целесообразно настраивать параметры моделей по данным квазиизотермических экспериментов
Автор:  К. В. Добрего, И. А. Козначеев, Е. С. Шмелев, М. В. Малько , С. В. Василевич
Ключевые слова:  доломит, кинетика, термогравиметрия, моделирование
Стр:  925-934

МОДЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ ПОЛИДИСПЕРСНОЙ ПАРОКАПЕЛЬНОЙ СМЕСИ В ВИХРЕВОЙ КАМЕРЕ
Описана термо- и гидродинамическая модель течения полидисперсной парокапельной смеси в вихревой испарительной камере. Движение смеси может сопровождаться дроблением, коагуляцией, испарением капель и конденсацией пара. Модель включает в себя систему уравнений движения несущей среды и системы уравнений движения ряда дисперсных фракций. Для описания движения несущей среды применяется система уравнений движения вязкого сжимаемого теплопроводного газа с учетом обмена массой, импульсом и энергией с фракциями дисперсной фазы. Дисперсные капельные фракции описываются системами уравнений газодинамического типа с учетом межфазного обмена массой, импульсом и энергией с несущей средой. Система уравнений парокапельной смеси представляется в обобщенных криволинейных координатах и решается явным методом Мак-Кормака с расщеплением пространственного оператора по направлениям и со схемой нелинейной коррекции на каждом временнo'м шаге. Модель дополняется механизмами дробления, коагуляции, испарения капель и конденсации пара с последующей коррекцией гидро- и термодинамических параметров смеси. На основе представленной модели выполнен расчет течения полидисперсной однокомпонентной парокапельной метановой смеси в вихревой испарительной камере.  
Автор:  А. Л. Тукмаков, Н. A. Тукмакова
Ключевые слова:  парокапельная смесь, несущая среда, полидисперсность, фракции капель, уравнения Навье–Стокса, явная схема Мак-Кормака, дробление, коагуляция, испарение, конденсация
Стр:  936-943

РОЛЬ ВЯЗКОСТНО-ТЕМПЕРАТУРНОГО ФАКТОРА В РЕАЛИЗАЦИИ МАГНИТОФОРЕЗА ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКИХ СРЕД
Исследована роль реологических свойств жидкой среды, в частности, ее динамической вязкости, определяемой температурой среды, в магнитофоретическом выделении магнитоактивных частиц. Приведены температурные зависимости вязкости воды и других сред и их феноменологическая аппроксимация функциями логарифмического, экспоненциального и степенного типа в рабочих интервалах температур. Рассматривается использование одной из этих функций (логарифмической) для описания эффективности фильтрационной магнитной сепарации и вариант ее тестирования соответствующей экспериментальной температурной зависимостью, полученной для слабоконцентрированных суспензий, дисперсионная среда которых — вода или производственный конденсат, а дисперсная фаза — частицы искусственного магнетита или железистые частицы-примеси. 
Автор:  А. В. Сандуляк, Д. А. Сандуляк, М. Н. Полисмакова, А. А. Сандуляк, В. А. Ершова
Ключевые слова:  магнитофоретический дрейф, частицы, сила Стокса, динамическая вязкость, сепарация, температура
Стр:  945-951

О РАСТОПКЕ КОТЛА С КИПЯЩИМ СЛОЕМ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
Исследован процесс разогрева зернистого слоя в двух режимах: нагрев псевдоожиженного при комнатной температуре слоя и нагрев в условиях термического ожижения.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, Е. А. Пицуха, А. Р. Рослик, Э. К. Бучилко
Ключевые слова:  неподвижный зернистый слой, псевдоожиженный (кипящий) слой, слой горящей щепы, растопка котла
Стр:  953-958

HYDROMAGNETIC NATURAL CONVECTION FROM A HORIZONTAL POROUS ANNULUS WITH HEAT GENERATION OR ABSORPTION
This paper deals with a numerical study of free convection in a horizontal cylindrical annulus filled with a fluidsaturated porous medium in the presence of a transverse magnetic field and the heat generation or absorption effect. It is assumed that the inner and outer walls of the cylindrical annulus are maintained at constant temperatures Ti and To, respectively, as Ti > To. In addition to the heat equation, the model consists of the equation of motion under the Darcy law and Boussinesq approximation. The system of equations is solved numerically by the alternatingdirection implicit finite difference method. This investigation concerns the effects of the magnetic field inclination angle, Hartmann number, and the heat generation or absorption coefficient on heat transfer and the flow pattern. The results demonstrate that the heat transfer rate and flow regime depend mainly on the characteristics mentioned. The obtained data are presented graphically in terms of the streamlines and isotherms.
Автор:  J. Belabid
Ключевые слова:  free convection, inclined magnetic field, heat generation/absorption, heat transfer, porous medium
Стр:  960-965

МИКРОСТРУКТУРА ТОНКИХ ПЛЕНОК ТАНТАЛА И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ
Методом атомно-силовой микроскопии изучена микроструктура покрытий тантала и его соединений, сформированных на поверхности подложек из нержавеющей стали и предметного стекла методом реактивного магнетронного распыления. Установлено, что для наноструктурированных пленок тантала характерна ячеистая структура, размер ячеек которой зависит от материала и физико-химических свойств поверхности подложки.  
Автор:  А. С. Петровская, В. А. Лапицкая, Г. Б. Мельникова, Т. А. Кузнецова, С. А. Чижик, А. В. Зыкова, В. И. Сафонов
Ключевые слова:  пленки тантала, магнетронное распыление, атомно-силовая микроскопия, микроструктура, шероховатость
Стр:  967-972

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАЖИГАНИЯ КАПЛИ ОРГАНОВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА
Разработана математическая модель, обеспечивающая удовлетворительное воспроизведение экспериментальных значений характеристик зажигания капель органоводоугольных топлив. Выполнены численные исследования процессов зажигания капель топлив на основе типичных отходов обогащения каменных углей, индустриальных масел и воды. Установлены времена задержки зажигания капель органоводоугольных топлив при варьировании их радиусов от 0.25 до 1.5 мм, скорости потока окислителя от 0.5 до 3 м/с и его температуры от 700 до 1000 K. Получено удовлетворительное соответствие результатов математического моделирования известным экспериментальным данным. Обоснована возможность использования пакета Ansys Fluent для численного моделирования зажигания капель органоводоугольных топлив. Вычислены температурные поля таких капель при зажигании, а также координаты зон их интенсивных химических превращений. Выполнено прогнозирование предельных условий устойчивого зажигания органоводоугольных топлив при относительно низкотемпературном нагревании.
Автор:  Д. В. Антонов, К. Ю. Вершинина, Г. В. Кузнецов, П. А. Стрижак
Ключевые слова:  органоводоугольное топливо, капля, зажигание, время задержки зажигания, математическое моделирование
Стр:  974-985

ПОЛУЧЕНИЕ ФТОРИДА ВОДОРОДА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ГЕКСАФТОРИДА УРАНА С ВОДОРОДОМ И КИСЛОРОДОМ В РЕЖИМЕ ГОРЕНИЯ. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Целью работы являлось термодинамическое обоснование метода получения фторида водорода из гексафторида урана его обработкой в пламени водородсодержащего топлива и кислородсодержащего окислителя. Расчетами показано, что в системе элементов U–F–H–O, когда количество атомов водорода больше или равно количеству атомов фтора и количество атомов кислорода в два раза выше количества атомов урана, при температуре выше 1100 K в термодинамически равновесной смеси веществ основными урансодержащими соединениями являются оксиды урана, а практически единственным фторсодержащим — фторид водорода. Указанная температура может быть достигнута при проведении взаимодействия гексафторида урана с водородсодержащими и кислородсодержащими веществами в режиме горения, например, с водородом и кислородом. Полученные результаты могут стать основой для проведения экспериментального исследования по получению фторида водорода из гексафторида урана в режиме горения.
Автор:  Д. С. Пашкевич, А. Р. Зимин, В. В. Капустин, В. Б. Петров
Ключевые слова:  фторид водорода, обедненный гексафторид урана, диоксид урана, термодинамическое равновесие, энергия Гиббса, горение
Стр:  987-994

ЦИФРОВОЙ ДВОЙНИК ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЙ ГИДРИД АЛЮМИНИЯ В КАЧЕСТВЕ ГОРЮЧЕГО
Проведено численное моделирование течения продуктов сгорания топлива, содержащего гидрид алюминиевую присадку, в сопле твердотопливного ракетного двигателя. Показано преимущество гидрида алюминия по сравнению с алюминием при использовании в смесевых твердых топливах.
Автор:  А. Б. Ворожцов, Н. Н. Дьяченко
Ключевые слова:  : двухфазное течение, полидисперсный ансамбль частиц, удельный импульс.
Стр:  996-999

МОДЕЛИРОВАНИЕ СЖИГАНИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА В УТИЛИЗАЦИОННОЙ КАМЕРЕ СГОРАНИЯ
С использованием программного комплекса ANSYS Fluent проведено численное моделирование процессов течения и горения в камерах сгорания газотурбинных энергоустановок, предназначенных для утилизации попутных нефтяных газов. Уравнения рабочего процесса рассматриваются в подходе Эйлера. Система уравнений в частных производных, описывающая трехмерное турбулентное течение с горением, содержит законы сохранения полной массы, массы отдельных компонентов продуктов сгорания, количества движения продуктов сгорания, энергии продуктов сгорания, закон сохранения элементов топливной композиции, смесевой доли, кинетической энергии турбулентности, диссипации кинетической энергии турбулентности. Введение смесевой доли существенно упрощает решение задачи о турбулентном перемешивании окислителя и горючего. Скалярные величины (плотность, температура, массовые концентрации компонентов) определяются с использованием функции плотности вероятности при учете конечной скорости химической реакции предварительно не перемешанной смеси. Поле скоростей потока вычисляется с использованием "Realizable" k–ε модели турбулентности. Получены результаты при разных схемах подвода компонентов в камеру сгорания. Приводится сравнение расчетных и экспериментальных данных.
Автор:  Н. Л. Бачев, О. О. Матюнин, А. А. Шилова, Р. В. Бульбович
Ключевые слова:  численное моделирование, уравнения рабочего процесса, гибридная модель, верификация результатов
Стр:  1001-1008

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОВОЙ ГОРЕЛКИ С ИНТЕНСИФИКАТОРОМ ТЕПЛООТДАЧИ В ВИДЕ СТЕРЖНЯ С КОНИЧЕСКИМ ВИНТОВЫМ ОРЕБРЕНИЕМ
Проведены экспериментальные исследования новой горелки для бытовых газовых плит. Представлена модифицированная конструктивная схема горелки с новым интенсификатором теплоотдачи в виде конического винтового оребрения на поверхности металлического стержня, показавшая свою эффективность и позволившая повысить экономичность сжигания природного газа по сравнению с базовой горелкой.
Автор:  К. В. Алтунин, Ф. А. Кадямов
Ключевые слова:  природный газ, газовая горелка, интенсификатор теплоотдачи
Стр:  1010-1016

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ НАПЛАВКИ ПОРОШКОВ САМОФЛЮСУЮЩИХСЯ СПЛАВОВ
Проведен анализ закономерностей протекания электроконтактной наплавки порошков самофлюсующихся сплавов. Разработаны модель и технология реализации этого процесса. Приведены результаты металлографических исследований и триботехнических испытаний получаемых покрытий. Показана адекватность разработанной модели при ее использовании в расчетах режимов электроконтактной наплавки порошковых материалов. Установлено, что структуры получаемых покрытий соответствуют структурам износостойких антифрикционных покрытий, получаемых из расплавов, имевших первоначально температуру, превышающую не более чем на 50–100o С температуру плавления материала частиц порошка. Кристаллизация этих расплавов в условиях проковки обеспечивает формирование мелкой зернистости в материале получаемых из них покрытий, при этом зерна имеют несколько размытые границы, в пределах которых может сохраняться наследственная структура материала исходного порошка
Автор:  О. О. Кузнечик, Е. Г. Григорьев, А. В. Сосновский
Ключевые слова:  сплавление электрическим током, металлографические исследования, триботехнические испытания, электроконтактная наплавка, самофлюсующийся сплав
Стр:  1018-1030

ГИБРИДНЫЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ ПРОЦЕССА КОНВЕКТИВНО-РАДИАЦИОННОГО ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В ЗАМКНУТЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО ПОДОГРЕВАЕМЫХ ПОЛОСТЯХ
Разработана гибридная модель для анализа процесса совместного переноса массы и теплоты в замкнутых прямоугольных полостях в условиях объемного излучения среды. В рамках формулируемого подхода гидродинамика описывается мезоскопическим методом решеточных уравнений Больцмана, а макроскопические уравнения энергии и концентрации — методом конечных разностей. Для расчета радиационного потока использовалось приближение оптически толстого слоя. По результатам математического моделирования установлено, что учет лучистого теплообмена приводит к увеличению угла наклона термической стратификации и формированию внешних вторичных течений. Конвективное число Нуссельта понижается с ростом радиационного параметра. С другой стороны, скорость массообмена от него слабо зависит
Автор:  А. Э. Ни
Ключевые слова:  решеточные уравнения Больцмана, гибридная модель, метод конечных разностей, модель Росселанда, естественная конвекция
Стр:  1032-1041

РАСЧЕТ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ В КОМПЕНСАТОРЕ ТРУБОПРОВОДА ПРИ ПРОКАЧКЕ В НЕМ ЖИДКОСТИ
Рассчитаны пульсации давления рабочей жидкости в компенсаторе трубопровода энергетической установки. Выполнено моделирование вибрации тракта установки и нестационарного течения сжимаемой жидкости в нем с использованием оригинальных методов вычислительной гидродинамики и подвижных сеток. Результаты расчетов хорошо согласуются с данными натурного эксперимента и прогнозами, сделанными на основе упрощенной аналитической модели. 
Автор:  А. В. Кирюхин, О. О. Мильман, С. А. Исаев, А. В. Минаков, А. В. Шебелев
Ключевые слова:  вибрация, вибрационная жесткость, динамическая сила, пульсации давления, численное моделирование, эксперимент
Стр:  1043-1051

РАСЧЕТ ТЕЧЕНИЯ СЖИМАЕМОГО ГАЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРОВ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Обсуждаются возможности использования графических процессоров общего назначения для моделирования течений сжимаемого газа. Рассматриваются различные схемы расчета потоков через грани контрольного объема течения и особенности их реализации на графических процессорах. Приводится решение ряда модельных задач газовой динамики на графических процессорах и рассматриваются подходы к оптимизации программного кода, связанные с использованием различных типов памяти. Сравниваются скорости счета на графическом и центральном процессорах с использованием сеток, имеющих различные разрешающие способности, и различных разностных схем расчета потоков
Автор:  К. Н. Волков, В. Н. Емельянов, А. Г. Карпенко
Ключевые слова:  графический процессор, параллельный алгоритм, газовая динамика, метод конечных объемов, неструктурированная сетка
Стр:  1053-1062

РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В СМЕШАННОЙ АКТИВНОЙ ЗОНЕ РЕАКТОРА ВВЭР
Приведены результаты исследований гидродинамики трехмерного течения потока теплоносителя в смешанной активной зоне реактора ВВЭР. Эксперименты проводились на аэродинамическом исследовательском стенде с масштабными моделями фрагментов активной зоны. Изучались картины течения потока теплоносителя путем экспериментального нахождения вектора скорости. Измерение поля давлений потока проводилось пятиканальным пневмометрическим зондом, которое затем пересчитывалось в направление и величину вектора скорости. Для получения детальной картины трехмерного течения теплоносителя была выделена и исследована наиболее показательная область поперечного сечения моделей, включающая межкассетное пространство и четыре ряда твэлов каждой из смежных тепловыделяющих сборок. Общая картина течения теплоносителя представлена графическими зависимостями распределения поперечных скоростей потока от относительной координаты и картограммами распределения аксиальных скоростей. Анализ пространственного распределения проекций скорости потока в характерных областях модели позволил выявить закономерности обтекания теплоносителем гидравлически неидентичных решеток-интенсификаторов.
Автор:  С. М. Дмитриев, А. А. Добров, Д. В. Доронков, Д. С. Доронкова, М. А. Легчанов, А. Н. Пронин, Е. В. Рубцова, А. В. Рязанов, А. Е. Хробостов, Ю. К. Швецов, Д. Л. Шипов
Ключевые слова:  активная зона, тепловыделяющая сборка, дистанционирующие решетки, решеткиинтенсификаторы, дефлекторы потока, гидродинамика теплоносителя
Стр:  1064-1072

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛОКНИСТЫХ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Представленная работа посвящена верификации методики определения теплофизических характеристик высокопористых волокнистых теплозащитных материалов в условиях, приближенных к реальным. Для создания условий, близких к эксплуатационным, в процессе эксперимента были реализованы температурные режимы нагрева от 300 до 1200 K в вакууме при давлении 7.0 ⋅ 10–5 –9.0 ⋅ 10–5 бар. Расчет значений теплофизических характеристик производился по данным температурных измерений во внутренних точках образцов теплозащитного материала. В работе приведен сравнительный анализ результатов, определенных с использованием различного количества термопар, установленных в образцах. Вычислительный алгоритм обработки экспериментальных данных основывается на решении обратной задачи теплопереноса методом итерационной регуляризации.
Автор:  Алифанов О. М., Будник С. А., Ненарокомов А. В., Нетелев А. В., Охапкин А. С.
Стр:  1074-1083

ТЕРМОНАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЛОГО ЦИЛИНДРА ИЗ ПОЛИМЕРНОГО ДИЭЛЕКТРИКА
Представлена математическая модель, описывающая распределение напряжений в полом цилиндре, вызванное одномерным стационарным температурным полем, возникающим при заданной фиксированной разности электрических потенциалов на поверхностях цилиндра, выполненного из полимерного диэлектрика. Количественный анализ модели позволяет выявить влияние зависимостей от температуры удельного электросопротивления, коэффициента теплопроводности и механических характеристик материала диэлектрика на термонаряженное состояние цилиндра. Модель отражает условия работы слоя электроизоляции одножильного высоковольтного кабеля постоянного напряжения. Приведены оценки условий возникновения теплового пробоя цилиндрического слоя диэлектрика и предельного напряженного состояния цилиндра, которое возникает при плановом или аварийном обнулении разности электрических потенциалов. Результаты такого анализа могут быть полезны при определении возможных областей применения полимерных диэлектриков в различных электротехнических устройствах. 
Автор:  В. С. Зарубин, В. Н. Зимин, Г. Н. Кувыркин, И. Ю. Савельева
Ключевые слова:  нелинейная математическая модель, полимерный диэлектрик, одномерное распределение температуры, интегральные соотношения
Стр:  1085-1092

TEMPERATURE FIELD OF A METHANE HYDRATE IN THE PROCESS OF ITS DECOMPOSITION AT A CLOSED-ROOM TEMPERATURE
The temperature field of a methane hydrate in the process of its decomposition at a closed-room temperature was investigated with the use of a special-purpose experimental setup. The results obtained are expected to be useful for the storage and transportation of gas hydrates.
Автор:  W. S. Chen, C. H. Liu, H. L. Wang, F. C. Hou, Q. Wu
Ключевые слова:  methane hydrate, dissociation, temperature field
Стр:  1094-1009

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАНДАРТНОЙ КОМПОНОВКИ МНОГОРЯДНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПУЧКА ИЗ ОРЕБРЕННЫХ ТРУБ С ВЫТЯЖНОЙ ШАХТОЙ
Ввиду широкого применения в технике теплообменников из биметаллических ребристых труб для режима естественной конвекции появилась необходимость учета лучистой составляющей, которая может иметь существенную долю в суммарном тепловом потоке и зависит от геометрических параметров пучка и характеристик изучаемой поверхности. В статье предлагается повысить тепловую мощность многорядного оребренного пучка за счет применения нестандартной компоновки, расположив верхний ряд труб над вытяжной шахтой, а остальные ряды — под шахтой. По результатам экспериментальных исследований и сравнительного анализа теплопередачи излучением и конвекцией многорядного теплообменного пучка из оребренных труб с вытяжной шахтой с различной компоновкой получено, что нестандартная компоновка оребренных труб многорядного теплообменного пучка позволяет увеличить тепловой поток излучением в 1.4–1.5 раза. При этом общая теплоотдача пучка при использовании нестандартной компоновки возрастает примерно на 5%. Показано, что оптимизацию компоновки многорядного теплообменного пучка целесообразно проводить, когда доля лучистого потока в общем тепловом потоке составляет более 10%.
Автор:  А. Б. Сухоцкий, Е. С. Данильчик, Г. С. Маршалова
Ключевые слова:  оребренная труба, вытяжная шахта, зональный метод расчета лучистого теплового потока, естественная конвекция воздуха
Стр:  1101-1105

DESIGN OF A NEW METHOD FOR OBTAINING THERMAL INSULATION BLOCKS FROM HYDROSILICATE
Design of thermal insulation from porous materials based on hydrosilicates is a promising area of researches. In this paper, the formation of pores is analyzed and the advent of new highly porous heat-insulating materials on the basis of hydrosilicates is proposed. The determination of the thermophysical properties of the studied highly porous materials is based on empirical laboratory investigations of the samples obtained. An analytical study of the formation of pores is carried out. The results of the research on the preparation of a new highly porous heatinsulating material on the hydrosilicate basis are presented. The thermal conductivity of this thermal insulation was found to be equal to 0.114–0.119 W/(m ⋅ K), and its specific heat at 22o С, to 1.33–1.41 kJ/(kg  ⋅ K). The obtained results confirm that the developed heat-insulating material meets the requirements upon materials of this kind. From the proposed hydrosilicates, thermal insulation has been created that is used at JSC Motor Sich for special conditions of the operation, which confirms the practicality of the present researches.
Автор:  A. M. Pavlenko, A. O. Cheilytko, S. V. Ilin
Ключевые слова:  highly porous material, heat-insulating material, hydrosilicates, pore
Стр:  1107-1110

ПРОФЕССОРУ СЕРГЕЮ АЛЕКСАНДРОВИЧУ ИСАЕВУ 70 ЛЕТ!

Автор:  Редакция
Стр:  1112

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ