Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1404
Статья научная
Представлен вариант построения математической модели теплового поля многослойного изотропного материала, основанный на решении двумерной прямой задачи теплопроводности численным методом с использованием неявных разностных схем с учетом смешанных граничных условий сопряжения и контактного термического сопротивления. Приведены результаты обработки корреляционным алгоритмом динамических инфракрасных сигнатур, полученных в результате суточной тепловизионной съемки «эталонного полигона».
Бесплатно
Статья научная
Предложен метод корреляционной координатометрии источников радиоизлучения, основанный на триангуляционном способе местоопределения, позволяющий реализовать разрежение входного потока электромагнитных контактов с источником радиоизлучения (ИРИ) по пространственному признаку.
Бесплатно
Коррозия железосодержащих анодов при электролизе алюминия
Статья научная
На основе данных сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской дифракции и спектроскопии рассматривается коррозия двухкомпонентных сплавов на основе железа, используемых в качестве анода при высокотемпературном электролизе криолитоглиноземных расплавов.
Бесплатно
Коры выветривания участка Каспа (Восточный Саян) и их минерагения
Статья научная
Интерес к изучению кор выветривания участка Каспа связан с его близостью к известному Ольховско-Чибижекскому золоторудному району, расположенному в северо-западной части Восточного Саяна. Остаточные коры выветривания на изученной территории имеют широкое распространение, развиты по различным палеозойским породам и перекрыты толщей неоген-плейстоценовых отложений сложного состава. Изучен гранулометрический, химический состав глин, минеральный состав песчаной и пелитовой фракций. Приведена палинологическая характеристика образований, на основании чего уточнен возраст остаточной коры выветривания. В корах выветривания участка Каспа известны проявление бокситов, минерализация марганца. Получены новые данные, подтверждающие потенциальную золотоносность коры выветривания участка.
Бесплатно
Космический мониторинг заснеженности территории речных бассейнов
Статья научная
Для обеспечения гидролого-математических моделей прогноза стока рек создана автоматическая геоинформационная система мониторинга заснеженности речных бассейнов по данным КА Terra, в которой предпринята попытка достичь максимально возможного разрешения данных о заснеженности по времени. Система основана на стандартных алгоритмах классификации снега и облачности, а также оригинальном алгоритме композиции данных за несколько суток на основе метода кумулятивных сумм для обнаружения разладки, с помощью которого достигается 99%-е накопление безоблачной территории за 16 суток и несмещённая оценка момента стаивания снега, невзирая на неустранимое наличие облачности на суточных данных. Система реализована на «клиент-серверной» архитектуре с вебклиентом и внедрена в оперативную практику в пяти Управлениях по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Урала, Сибири и Дальнего Востока.
Бесплатно
Красноярский кластер - стратегический приоритет развития редкометалльной промышленности России
Статья научная
Красноярский кластер на базе Чуктуконского месторождения ниобий-редкоземельных руд - стратегический приоритет развития редкометалльной промышленности России. Месторождение принадлежит к рудноформационному типу редкометалльных кор выветривания карбонатитов. Рудная зона месторождения представляет собой мощную плащеобразную залежь протяженностью 3,5 км при ширине от 800 до 1400 м и мощности до 200 м. Минеральный состав руд: гетит, гидрогетит, гематит, псиломелан, пиролюзит, бариопирохлор, стронциопирохлор, цериопирохлор, пирохлор, флоренсит, монацит, церианит. Элементный состав РЗМ (%): La - 29,64, Ce - 45,77, Pr - 3,96, Nd - 13,4, Sm - 1,68, Eu - 0,44, Gd - 1,35, Tb - 0,14, Dy - 0,58, Ho - 0,14, Er - 0,20, Tm - 0,02, Yb - 0,15, Lu - 0,04, Y - 2,45, иттриевые - 7,20. Запасы редкоземельных руд, утвержденные ГКЗ РФ (2007 г.), составляют (тыс. т): 6639 (кат. С2), пентоксида ниобия: 39,8 (содержание 0,6 %), РЗО - 486 (содержание 7,3 %). Наиболее оптимальна пиро-гидрометаллургическая схема переработки руд с получением на разных стадиях ниобиевой, редкоземельной, марганцевой, фосфорной, ванадиевой, железной продукции. Разрабатываются также две новые технологические схемы переработки руд: автоклавная азотнокислая и щелочно-кислотная с предварительным магнетизирующим обжигом. Расчеты технико-экономических показателей освоения Чуктуконского месторождения показывают высокую эффективность проекта с горизонтом оценки 10 лет. Стратегическими конкурентными преимуществами создания Красноярского кластера редкометалльной промышленности являются наличие: крупной минерально-сырьевой базы редких и редкоземельных металлов, научной и производственной базы по геологическому и технологическому изучению и сопровождению (г. Красноярск), производственной базы по переработке слаборадиоактивных концентратов и строительству завода редких металлов (Горно-химический комбинат, г. Железногорск).
Бесплатно
Кристаллизация кальцийсодержащих фаз в алюминиевых электролитах
Статья научная
Выполнены высокотемпературные рентгенографические исследования фаз NaCaAlF6 и Na2Ca3Al2F14. Фиксируемая быстрой закалкой от высоких температур фаза NaCaAlF6 при нагревании до 640оС распадается с образованием Na2Ca3Al2F14. Дальнейший нагрев в вакууме либо на воздухе до 740оС приводит к разложению Na2Ca3Al2F14 на CaF2 и Na3AlF6.. Обратный переход Na2Ca3Al2F14 в NaCaAlF6 не фиксируется. Превращение NaCaAlF6 в Na2Ca3Al2F14 при охлаждении или при нагревании происходит по реакции распада с выделением NaAlF4 в области температур 560-610оС. Термическая обработка образцов электролита демонстрируют прямой и обратный переход тройных фаз. Сформулированы рекомендации по пробоподготовке образцов в целях контроля состава электролита методом РФА.
Бесплатно
Статья научная
Статья предлагает основные критерии вовлечения возобновляемых источников энергии в повышение позиций энергетической безопасности изолированных труднодоступных территорий, на которых функционируют децентрализованные энергетические комплексы электроснабжения в условиях суровых климатических изменений и изоляции. Рассматриваемые критерии формируют комплексную ценность возобновляемых источников энергии в обеспечении энергетической безопасности через ряд таких критериев, как ресурсная значимость, экономическая значимость, экологическая значимость, энергетическая значимость. Предложена группа индикаторов в составе критериев, не ограничивающаяся ими, а также приводятся условия формирования градации пороговых значений индикаторов с инструментарием измерения. Приведены схемы анализа ресурсных индикаторов. Оценка изложенных критериев в соответствии с приведенной методикой составляет критериальную основу для более эффективного и оптимального выбора типа возобновляемых источников энергии, варианта сочетания возобновляемых и традиционных ресурсов в соответствующем направлении обеспечения и повышения энергетической безопасности децентрализованных энергозон.
Бесплатно
Критерии эффективности теплоизоляционных конструкций стекловаренных печей
Статья научная
Оптимальная работа высокотемпературных реакторов, таких как стекловаренные печи, т ребует учета множества факторов. Это, например, длительность кампании, эксплуатационные расходы, тепловые потери, безаварийная работа агрегатов и множество других, представленных в статье. Целью настоящего исследования является синтез критерия эффективности для проведения оптимизации теплоизоляционной конструкции стекловаренной печи (ТКСП), а также получение оптимальных значений критерия эффективности для ТКСП, которые для исследуемой печи составляют 3,8 млрд руб. В процессе исследования в качестве метода оптимизации ТКСП применен феноменологический эвристико-эволюционный метод оптимизации Г. Е. Каневца (ФЭЭМО.ГЕК), который обладает рядом преимуществ по сравнению с иными эволюционными методами. В качестве основного обобщающего критерия, учитывающего наиболее значимые производственные (объем, стоимость выпускаемой стекломассы) и финансовые (затраты на сооружение и эксплуатацию ТКСП, денежный эквивалент тепловых потерь) показатели, принят максимальный валовой доход за кампанию печи, который отличается от прототипов тем, что позволяет наиболее полно учесть особенности работы именно теплоизолированного бокового ограждения стекловаренной печи. Используя созданный на основе ФЭЭМО.ГЕК сложных систем программный комплекс применительно к боковому ограждению стекловаренной печи, определен оптимальный набор (последовательность расположения и толщины) теплоизоляционных материалов ТКСП, которые дают возможность максимально продлить кампанию печи при минимальных тепловых потерях. Достоверность полученных данных достигается корректным использованием теории тепломассобмена и ФЭЭМО.ГЕК.Предложен критерий эффективности, который посредством решения оптимизационной задачи позволил определить оптимальную ТКСП. Решение оптимизационной задачи в комплексе с расчетом длительности кампании печи помогает формировать рекомендации по освоению оптимальных ТКСП при сооружении новых и холодном ремонте существующих стекловаренных печей профильными институтами и промышленными компаниями.
Бесплатно
Лигниты среднего течения р. Енисей и перспективы их использования для производства германия
Статья научная
Лигниты среднего течения р. Енисей, локализованные в пределах мезокайнозойских отложений Касской впадины, рассматриваются как новый перспективный источник германиевого сырья в России. Приведены результаты изучения физико-химических свойств и технологических исследований, позволяющие оценить возможность выделения германия из лигнитов в процессе их сжигания для отработки, а в последующем для промышленной технологии его извлечения.
Бесплатно
Литые металломатричные композиционные материалы электротехнического назначения
Статья научная
Исследованы способы изготовления, структура и свойства литых металломатричных композиционных материалов на основе алюминия и меди (КМ), упрочненных дисперсными высокомодульными тугоплавкими частицами, синтезированными в расплаве. Благодаря высоким показателям электропроводности и прочности в сочетании с необходимой пластичностью предложены перспективы их применения в электротехнике взамен традиционных алюминиевых и медных сплавов, легированных переходными и редкоземельными металлами.
Бесплатно
Магнитогидродинамические перемешиватели жидких металлов с несинусоидальными токами
Статья научная
В статье проведено сравнение индукционных магнитогидродинамических перемешивателей жидких металлов с синусоидальными и несинусоидальными периодическими токами. На основе численного моделирования с использованием программного продукта ANSYS определены дифференциальные и интегральные электромагнитные характеристики магнитогидродинамических перемешивателей с двухфазной и трехфазной обмотками. Показано, что при определенных параметрах индуктора и частоты питающего тока магнитогидродинамические перемешиватели с несинусоидальными токами являются более эффективными и менее энергоемкими, чем с синусоидальными.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается макет Web-сервиса для выделения аномальных (линейных и кольцевых) структур на космических изображениях, который решает новую задачу предоставления услуг обработки данных дистанционного зондирования Земли в рамках облачной модели SaaS. Макет сервиса реализован на платформе Windows.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается математическая модель вероятности обнаружения точечной цели оператором полезной нагрузки оптико-электронного средства, установленного на беспилотном летательном аппарате, на основе использования критерия Джонсона и биноминального закона повторных испытаний.
Бесплатно
Математическая модель для расчета характеристик термоэлектрических модулей охлаждения
Статья научная
Представлена математическая модель теплообмена в ветви термоэлектрического модуля, основанная на стационарном уравнении теплопроводности с зависящими от температуры коэффициентами. Определено влияние конструктивных и эксплуатационных параметров термоэлектрического модуля на эффективность охлаждения.
Бесплатно
Статья научная
Разработана математическая модель процессов тепломассообмена в камере сгорания дизель-генераторных установок с вентильно-индукторными генераторами. Математическая модель учитывает реальную геометрию камеры сгорания и условия работы дизельного двигателя. Проведено исследование основных характеристик дизель-генератора в широком диапазоне режимов его работы. При этом рассмотрены не только его энергетические характеристики, но и экологические параметры.
Бесплатно
Математическая модель преобразователя частоты с автономным инвертором напряжения
Статья научная
Аналитический анализ процессов, протекающих в системах электропривода с преобразователем частоты, которые характеризуются дискретными, нелинейными свой- ствами, практически невозможен. Это предопределяет необходимость использования для изучения свойств таких систем методов математического моделирования и математического эксперимента. Цель работы - построение модели преобразователя частоты с формализацией в виде математических соотношений взаимосвязей между переменными, характеризующими его функционирование, на основе анализа физических процессов в каждом его элементе. Математические модели каждого элемента необходимо представить структурными схемами, которые в дальнейшем объединяются в общую структурную схему преобразователя частоты в соответствии с методом структурного моделирования. Для решения поставленных задач использовались методы теории электроники и электротехники, индукционных устройств и понятия коммутационных функций. Программные реализации предлагаемых математических моделей и численные исследования воспроизводимых ими процессов выполнены в вычислительной среде MATLAB (пакет прикладных программ SIMULINK). Метод структурного моделирования позволил создать достаточно универсальный и гибкий вариант полной математической модели преобразователя частоты благодаря возможности достаточно простого включения в нее различных вариантов математических моделей элементов, входящих в конкретный реальный преобразователь частоты. При этом полученная модель сохраняет топологию реального преобразователя частоты и наблюдаемость всех его реальных физических переменных. Использование теории индукционных устройств и понятия коммутационных функций дало возможность на единой методологической основе создать физически и математически обоснованные математические модели всех основных элементов преобразователя частоты. Построенная модель позволяет прояснить взаимосвязи между физическими переменными отдельных элементов преобразователя частоты и их взаимное влияние.
Бесплатно
Математическая модель процедуры согласования позиций потребителя и изготовителя
Статья научная
Представлена математическая модель, позволяющая формализовать процедуру согласования требований потребителя продукции и возможностей изготовителя. На первой стадии согласования позиций сторон выбирают единое пространство параметров продукции, в котором происходит дальнейшая работа на основе функционально-целевого анализа продукции. Следующий этап заключается в сближении позиций сторон путём выбора оптимального (компромиссного для сторон) уровня параметров продукции. Данный подход позволяет формализовать процедуру согласования требований потребителя и производителя исходя из оценки позиций обеих сторон.
Бесплатно
Статья научная
С использованием положений теории автоматики и цифровой обработки изображений создана математическая модель процесса поражения летательного аппарата, оснащенного устройствами отстрела ложных тепловых целей, управляемой ракетой с матричной оптической головкой самонаведения. В модели учтены особенности алгоритма селекции цели в условиях помех, основанного на морфологическом анализе изображений, формируемых головкой самонаведения ракеты, и существенно повышающего помехозащищенность системы наведения. Определены параметры контура самонаведения ракеты, при которых обеспечиваются минимальные систематические ошибки моделирования атак высокоскоростных воздушных целей.
Бесплатно
Математическая модель процесса управления скоростью движения асфальтового вибрационного катка
Статья научная
Статья посвящена задаче идентификации динамической системы объёмного гидравлического привода ходовой части вибрационного катка. Рассмотрена математическая модель процесса управления скоростью движения асфальтового вибрационного катка с учетом динамики гидрообъёмной трансмиссии и момента сопротивления движению катка.
Бесплатно
