Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1480
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 характеристик лабораторной модели термоэлектрического холодильника
Статья научная
Лабораторная модель термоэлектрического холодильника исследована на экспериментальном стенде, обеспечивающем широкий диапазон температурных условий и параметров электропитания. Стенд оснащен комплексом аппаратуры для измерения электрофизических параметров и температуры. Проведены измерения температуры, позволившие определить термические сопротивления корпуса модели холодильника, устройств подвода и отвода теплоты. Измерены нагрузочные характеристики термоэлектрического модуля при разных значениях силы тока и температуры его горячей стороны. Получены зависимости холодопроизводительности термоэлектрического модуля от силы тока при разных значениях температуры охлаждающей жидкости. Дополнительно проведены испытания лабораторной модели термоэлектрического холодильника в режиме максимального охлаждения
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
Статья научная
В статье приводится анализ применения современных беспилотных летательных аппаратов, их характеристики, а также особенности обнаружения беспилотных летательных аппаратов и крылатых ракет обзорными радиолокационными станциями как самых сложных воздушных целей с точки зрения теории радиолокации. Описаны острые проблемные вопросы построения системы радиолокационного обнаружения в целом и возможные пути их решения. Одной из научно-технических проблем в РЛС кругового обзора, предлагаемой к решению, является разработка методов комплексирования в структуре РЛС различных средств обнаружения БПЛА, таких как акустические, оптико-электронные и радиотехнические, работающих в различных диапазонах длин волн. Способы комплексирования выше упомянутых различных средств обнаружения БПЛА в составе обзорных РЛС обеспечат повышение показателей качества обнаружения и определения радиолокационных портретов воздушных объектов.
Бесплатно
Статья научная
В статье показано, что в Красноярском крае установленная мощность дизельных электростанций (ДЭС) составляет более 100 МВт, на которых вырабатывается около 200 млн кВт.ч электроэнергии, в связи с чем актуальным становится вопрос обоснования параметров и режимов работы автономной солнечно-дизельной электростанции (СДЭС) для электроснабжения села Ванавара Эвенкийского муниципального района Красноярского края. Приведены результаты компьютерного моделирования параметров и режимов СДЭС, принципиальная электрическая схема станции, включающей ДЭС мощностью 10 МВт и солнечную электростанцию мощностью 3 МВт, которая в июле покрывает потребности села Ванавара в электроэнергии на 86 %. Себестоимость электрической энергии, произведенной от СДЭС, составляет 37 руб./кВт∙ч, а от ДЭС - 56 руб./кВт∙ч при 23 % экономии дизельного топлива
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
К проблеме оценки надежности сложных программных систем
Статья научная
Статья посвящена проблеме оценки надежности программного обеспечения. Разработан алгоритм, который позволяет применить универсальную модель при оценке надежности программных систем с различной архитектурой. Представлена модификация модели для оценки надежности распределенных мультиверсионных программных систем. На основе предложенного модельно-алгоритмического аппарата разработан программный комплекс, предназначенный для оценки надежности программных систем. В статье проведено исследование зависимости различных показателей надежности программной системы от условной и безусловной вероятности сбоев отдельных компонентов системы, а также количества компонентов программной системы.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена вопросам тепломассообмена влажных нагретых материалов при конвейерной транспортировке. Исследованы шихта и возврат агломерата. Получены данные, необходимые при проектировании систем вентиляции в конвейерных галереях для транспортировки данных материалов.
Бесплатно
Кавитация в элементах запорной арматуры трубопроводных систем
Статья научная
В статье представлено теоретическое обоснование возникновения кавитации в трубопроводных системах. Одной из наипростейших теоретических оценок разрывных напряжений является оценка, сделанная на основании предположения, что разрыв происходит на микрополостях, размер которых по порядку величины равен среднему расстоянию между молекулами. Выдвинув предположение, что разрыв произойдет при достижении разрывными напряжениями величины капиллярных сил на поверхности пузырька, которыми условно заменяется микрополость, можно определить величину этих напряжений с помощью формулы Лапласа. Для расчета сложных трубопроводов может быть успешно использовано уравнение Н.А. Картвелишвили, полученное на основе уравнения Аллиеви. Произведен учет потери энергии на трение, когда регулирование не происходит, имеет место рост погрешностей на каждом шаге расчета. Это объясняется особенностями явления отражения волн от препятствий с постоянным нарастанием амплитуды колебаний. В работе [1] найдены уравнения гидравлического удара с учетом потерь энергии. Выведено уравнение удара с учетом трения. В результате решения системы уравнений можно получить сведения о характере протекающих в гидросистеме нестационарных явлений.
Бесплатно
