Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1447
Исследование тороидального резонатора ускорительного СВЧ-ионного двигателя
Статья научная
В работе представлены результаты исследования тороидального резонатора, прототипа ускорительного СВЧ-ионного двигателя, в части определения величины ускоряющего напряжения в ёмкостном зазоре тороидального резонатора. Для решения данной задачи были применены экспериментальные методы теплового и частотного анализа. Показано, что при энергопотреблении СВЧ-автогенератора 3 Вт в режиме работы прототипа без разряда мощность СВЧ-потерь в полости тороидального резонатора составила 1.271 Вт по частотному методу и 0.97 Вт по калориметрическому методу. Величина ускоряющего напряжения в зазоре, рассчитанная по мощности СВЧ-потерь, найденная тепловым методом, составила 436.8 В. Частотный метод показал, что мощности гармоник основной частоты в полости тороидального резонатора пренебрежимо малы по сравнению с основной частотой. При совместной работе резонаторов гармоники основной частоты служат индикаторами их резонансных областей.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе приведены данные триботехнических исследований полимерных композитов на основе политетрафторэтилена и углеродных наполнителей марки УВИС-АК-П в зависимости от содержания наполнителей и технологии их получения. Рассмотрены два вида технологии получения полимерных композитов, основанные на использовании совместной механоактивации компонентов композита и технологии вальцевания порошковой композиции. Триботехнические испытания композитов проведены в режиме сухого трения и в среде жидких смазок при различных режимах трибонагружения.
Бесплатно
Статья научная
Получены зависимости износостойкости сверхвысокомолекулярного полиэтилена и композитов на его основе с углеродными волокнами от контактного давления, позволяющие определить их нагрузочную способность в режиме сухого и граничного трения в среде различных смазочных масел при скорости скольжения стального контртела 0,5 м/с. Установлено, что ресурс СВМПЭ и композитов на его основе в процессе сухого трения при повышении контактного давления определяется в основном не изнашиванием рабочей поверхности, а пластической деформацией поверхностных слоев композитов вследствие повышения температуры в зоне фрикционного контакта. Установлено, что использование трансмиссионного масла в качестве смазочной среды при трении ПКМ способствует формированию более прочного граничного слоя, предохраняющего материал от изнашивания.
Бесплатно
Исследование управляемого сверхвысокочастотного жидкокристаллического фазовращателя
Статья научная
Теоретически и экспериментально исследована конструкция микрополоскового электрически управляемого жидкокристаллического фазовращателя на основе структуры фотонного кристалла. Получено аналитическое выражение, связывающее основные параметры устройства: величину управляемого сдвига фазы, относительную ширину полосы пропускания, анизотропию диэлектрической проницаемости используемого жидкого кристалла и количество резонаторов. Показано хорошее согласие рассчитанных характеристик с результатами численного анализа конструкции в квазистатическом приближении. Приведены данные экспериментального исследования девятирезонаторного фазовращателя на нерегулярной микрополосковой структуре, в которой активный слой нематического жидкого кристалла расположен между экраном и подложкой из кварца. Показана перспективность использования разработанного устройства в сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн.
Бесплатно
Исследование условий захвата совмещенного процесса литья и непрерывного прессования методом Conform
Статья научная
В статье представлен анализ условий захвата деформируемого металла инструментом для совмещенного процесса литья и непрерывного прессования методом conform в зависимости от конструктивных и технологических параметров.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматриваются вопросы однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) в линии 500 кВ с параллельными полуфазами. Разрабатывается алгоритм для расчета вторичных токов дуги и восстанавливающихся напряжений. Выясняются особенности осуществления ОАПВ при авариях на полуфазах и рабочих фазах.
Бесплатно
Исследование условий охлаждения на структуру и свойства отливок из стали 4Х5МФС
Статья научная
Рассмотрены результаты исследования температурных полей процесса кристаллизации отливок из легированной стали, полученных электрошлаковым кокильным литьем. Показаны микроструктуры образцов отливок, полученных при различных условиях охлаждения, и представлены их механические свойства.
Бесплатно
Исследование физико-химических свойств лигнита и процесса его сжигания с целью извлечения германия
Статья научная
Проведены исследования физико-химических и технологических характеристик нового германиеносного сырья - лигнита Нижнего Приангарья. Показано, что для извлечения германия из лигнита с низкой зольностью целесообразно проводить процесс сжигания в управляемом температурном режиме для перевода германия в летучий монооксид с последующим доокислением его до GeO2 и улавливанием в фильтрах. Технологические режимы высокотемпературной переработки лигнита обоснованы термодинамическими расчетами процесса взаимодействия германия с компонентами, входящими в состав лигнита и окислительно-восстановительной среды.
Бесплатно
Статья научная
Изучены физико-химические свойства частично отработанного катализатора Pt-Re-Cl/ Al2O3 риформинга нефтяных фракций (R-98 UOP). Установлено, что в процессе эксплуатации катализатора происходило изменение текстурных характеристик, химического состава, частичное фазовое превращение алюмооксидного носителя, накопление металлических примесей и углеродистых отложений. Методом ДСК установлено присутствие на поверхности катализатора различных типов углеродистых отложений, выгорающих при различных температурах. Их полное удаление происходит при температурах 500-550 °С.
Бесплатно
Исследование шлаков пирометаллургии кремния
Статья научная
Получаемый в рудно-термических печах кремний содержит примеси, для удаления которых в промышленных условиях проводят окислительное рафинирование в ковше продувкой воздухом. В связи с повышением требований к качеству выплавляемого кремния необходимо осуществить поиск новых путей снижения содержания примесей, концентрация которых в готовом продукте не столь значительна. Анализ литературных данных и результатов производственной практики показал, что основными составляющими рафинировочного шлака являются оксиды кальция, алюминия и кремния с включениями карбида кремния и корольками собственно кремния. Однако по данным различных видов анализа установлено, что шлак имеет сложный состав. И отсутствует информация о возможном механизме образования включений в данном продукте пирометаллургического процесса. Поэтому целью наших исследований явилась разработка методики термодинамического анализа формирования оксидных включений в шлаке на основе компьютерного построения диаграмм плавкости тройных систем.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается математическая модель для исследования электромагнитных процессов в системе «индуктор-слиток» при непрерывном литье алюминиевых слитков в кристаллизатор скольжения. Произведен расчет при различных параметрах питающей сети, получены электромеханические характеристики перемешивателя. Установлен диапазон частот, при котором электромагнитное воздействие индуктора на жидкую сердцевину слитка наиболее эффективно. Сопоставлены результаты математического и физического моделирования, показавшие достоверность математической модели.
Бесплатно
Исследование электронной микроскопией спеченных порошковых композитных металлических материалов
Статья научная
Предметом исследования является изучение структур электронной микроскопией пеноалюминия и пеномеди с введением порообразователя в виде CaCO3 порошка скорлупы птичьих яиц. Цель исследования: анализ структуры полученного спеченного материала, гомогенности поровой структуры, получение изображения морфологии поверхности и определение размерности образованных пор при разложении порообразующего элемента в матрице представленных микроструктур металлов. При исследовании тонкой структуры пенометаллических образцов методом электронной микроскопии использовался многоцелевой сканирующий (растровый) микроскоп JSM-6380LV (Япония). Объектом исследования являются полученные спеченные образцы пеноалюминия и пеномеди. Основные результаты исследования: изучение влияния пористости на качество материала, тонкой структуры полученных образцов пенометаллов и исследование электронной микроскопией морфологии порового пространства, влияющего на механические характеристики материалов.
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод, позволяющий оценить эффективность процесса поражения излучающего радиоэлектронного объекта по данным радиоразведки с последовательным обзором. Результаты исследования позволяют как оценить эффективность каждой составляющей моделируемого процесса, так и сформировать требования к подсистемам по заданным значениям показателя уничтожения радиоэлектронного объекта.
Бесплатно
Исследования коэффициента трения. Вывод аналитического уравнения диаграммы Герси-Штрибека
Статья научная
В данной работе проведено исследование коэффициента трения на основе полуэмпирического уравнения для диаграммы Герси-Штрибека. Аналитическое уравнение для коэффициента трения от скорости сдвига, полностью описывающее трение трущихся поверхностей в различных условиях, в настоящее время отсутствует. В связи с этой проблемой была предпринята попытка получить аналитическое уравнение на основе соотношения с четырьмя эмпирическими константами - a, b, c, d , а также был проведен обзор полученного уравнения. С помощью вариации параметров и численного моделирования были построены графики зависимости коэффициента. Установлено, что константа a - параметр, характеризующий коэффициент трения покоя, b - характеризует такие свойства, как плотность, прочность, коэффициенты деформации, т.е. упругие характеристики трущихся тел, а также начальную степень шероховатости, c - однозначно неопределенный параметр, вероятнее всего, связан с погонной нагрузкой и способностью смазочного материала адаптироваться к нагрузкам, d - коэффициент, характеризующий установившийся или вязкостной режим трения. Таким образом, сравнительный анализ графиков зависимости полученного уравнения и диаграммы Герси-Штрибека свидетельствует об их схожести, что делает это уравнение наиболее предпочтительным, чем любые другие эмпирические соотношения, и может быть использовано для решения инженерных задач.
Бесплатно
Статья научная
Проведены лабораторные исследования по переработке золотосодержащего концентрата месторождения «Джамгыр» с помощью реагента JIN CHAN (Цзинь Чань). Изучено влияние концентрации JIN CHAN, продолжительность выщелачивания, температура раствора. В результате исследований извлечение золота и серебра в раствор по бесцианидной технологии составило 97,5 и 96 % соответственно. Переработку полученных растворов методом сорбции проводили на ионообменной смоле МА940BG (gold), извлечение целевых компонентов из раствора в ионообменную смолу составило: Au - 100,0 %, Ag - 77,5 %.
Бесплатно
Статья научная
Нашей целью было получение экспериментальных данных о влиянии ультрадисперсных частиц кремнезема на сварочную дугу, ее проплавляющую способность. Сварочная дуга постоянного тока прямой полярности с силой тока в пределах 70-400 А горела вертикально между вольфрамовым неплавящимся электродом (диаметр - 2,4-4 мм) и поверхностью металла в среде защитного газа аргона (TIG welding). Сварочные эксперименты выполняли на пластинах размером 150×50×(2, 4, 6) мм из малоуглеродистой стали 3. Перед А-ТИГ-сваркой на поверхность пластины наносили равномерный контролируемый слой активирующего флюса - SiO 2 (диоксид кремния) шириной 5 мм и толщиной 20 мкм. Использовались три флюса с различным фракционным составом. Напряжение на дуге в чистом аргоне составляло 12-15 В; в чистом аргоне с использованием активирующего флюса - 16-20 В; при сварке в смеси газов (аргон + 30 % гелия) без активирующего флюса напряжение равнялось 20-26 В. По тепловой мощности сварочная дуга в аргоне с активирующим флюсом приближается к сварочной дуге в смеси газов, но по проплавляющей способности превосходит ее. Швы формируются узкими и глубокими клинообразной формы. Использование активирующего флюса из ультрадисперсного диоксида кремния приводит к максимальной проплавляющей способности сварочной дуги за счет повышения эффективной тепловой мощности сварочного источника нагрева. В результате использования разработанного состава активирующего флюса проплавляющаяся способность сварочной дуги увеличилась в 2-4 раза, энергоемкость процесса снизилась на 30-50 %.
Бесплатно
Исследования прочности, ресурса и надежности крановых металлоконструкций: обзор и результаты
Статья научная
Представлены результаты исследований и ретроспектива развития нормативной базы проектирования и расчетов крановых металлоконструкций. Рассмотрен причинно-следственный комплекс отказов мостовых кранов, направления исследований в рамках расчетно-экспериментального комплекса в области прочности, надежности, динамики, анализа напряженно-деформированного состояния и усталостной прочности. Приведены результаты экспериментальных исследований образцов и моделей крановых конструкций на усталость. Методология расчетов на трещиностойкость и надежность представлена на примере опорного узла концевой балки мостового крана.
Бесплатно
Статья научная
Для повышения тепловой эффективности солнечных воздушных коллекторов и более действенного теплоотвода от абсорбера необходимо организовать оптимальный турбулентный режим теплоносителя. Оптимальный турбулентный режим может быть организован путем применения абсорберов различной геометрической формы, а также различных материалов абсорбера. Учитывая, что снижение экономических затрат на изготовление эффективных абсорберов солнечных воздухонагревателей является актуальной задачей, предлагается вариант использования сливных металлических стружек в качестве абсорбера солнечных воздухонагревательных коллекторов, которые являются производственными отходами, утратившими свои потребительские свойства, и способствуют снижению себестоимости нагревателей и увеличению их тепловой эффективности. Конструкция солнечного воздухонагревательного коллектора с абсорбером металлических стружек, позволяющая увеличить контактную поверхность между теплоносителем и абсорбером, сложная с точки зрения движения воздушного потока, который, многократно омывая нагретые поверхности различной конструкции абсорберов, повышает свою конечную температуру. В данной статье приведены результаты численных и экспериментальных исследований теоретического анализа характеристики воздушного потока, предназначенного для работы в качестве теплоносителя в солнечном воздухонагревательном коллекторе. Проведено сопоставление полученных расчетных и экспериментальных данных.
Бесплатно
К вопросу обтекания вогнутой поверхности потоком сжимаемой жидкости
Статья научная
В статье рассматриваются вихри Гертлера в пограничном слое жидкости применительно к характерным диапазонам изменения длины волны вихрей. Формулируется краевая задача для характерного коротковолнового режима. Развитие вихрей Гертлера в сжимаемых, в частности гиперзвуковых, потоках привлекает в настоящее время значительный интерес в связи с разработкой новых технологий, а именно с созданием новых сверхзвуковых малотурбулентных аэродинамических труб и с проектированием гиперзвуковых летательных аппаратов, для которых определение положения ламинарно-турбулентного перехода и нахождение распределений и пиковых величин тепловых потоков являются ключевыми элементами. В настоящей статье сформулирована математическая модель, описывающая нелинейную фазу развития возмущений в сжимаемом пограничном слое в поле центробежных сил при больших, но докритических значениях чисел Рейнольдса и Гертлера. Эта модель предназначена для описания как развития вихрей Гертлера, так и возмущенных течений около локальных или периодических в трансверсальном направлении неровностей или других пространственных возмущенных течений. При малых амплитудах возмущений нелинейные краевые задачи сводятся к линейным задачам теории устойчивости, которая к настоящему времени разработана лишь фрагментарно. На основе метода сращиваемых асимптотических разложений исследованы некоторые линейные режимы развития возмущений в поле центробежных сил. В частности, выявлена роль переходного температурного слоя в развитии возмущений в гиперзвуковых потоках. В то же время имеющиеся экспериментальные исследования свидетельствуют о возникновении других возможных форм возмущенного вихревого движения газа, что требует проведения дальнейших исследований.
Бесплатно
