Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1579
Статья научная
Представлен прототип компактного источника электронного пучка для установок электронно-лучевой сварки с расположением электронной пушки и источника высоковольтного напряжения в едином моноблоке. Размещение электронной пушки, источника высоковольтного напряжения, электроники управления пучком и питания накала катода источника электронного пучка для электронно-лучевой сварки в едином корпусе-моноблоке снижает вес и стоимость (за счёт уменьшения количества используемых материалов), объём и занимаемые производственные площади. Это существенно расширяет возможности применения представляемого типа источников электронного пучка в разнообразных областях деятельности человека, в том числе в космических технологиях в открытом пространстве космоса. Цель работы - показать целесообразность концепции компоновки источникаэлектронного пучка в едином корпусе-моноблоке на примере стендовых испытаний прототипа источника-моноблока. Спроектирован иизготовлен прототип источника-моноблока. Проведены его предварительные стендовые испытания с лазерным подогревом катода. Обсуждаются возможные применения. Получен электронный ток источника до 70 мА с энергией 90 кэВ. Данный результат демонстрирует возможность практической реализации нового способа компоновки источника электронного пучка.
Бесплатно
Статья научная
Представлен компактный источник электронного пучка для установок электронно- лучевой сварки с расположением электронной пушки, источника высоковольтного ускоряющего напряжения электронной пушки и блока электроники накала катода электронной пушки и управления током электронного пучка в едином корпусе-моноблоке, в котором использована трансформаторная схема передачи электропитания электроники управления пучком и катода электронной пушки. Такая компоновка источника электронного пучка для электронно-лучевой сварки в едином корпусе-моноблоке снижает вес и стоимость за счёт уменьшения количества используемых материалов, объёма, занимаемых производственных площадей и исключает из конструкции источника дорогостоящие высоковольтные соединители и кабели. Это существенно расширяет возможности применения представляемого типа источников электронного пучка в электронно-лучевых технологиях. Цель работы - показать целесообразность применения трансформаторной схемы передачи электропитания электроники управления пучком и катода электронной пушки в компактном источнике-моноблоке электронного пучка. Спроектирована и изготовлена трансформаторная схема передачи электропитания электроники управления пучком и катода. Проведены её испытания и получены следующие результаты:обеспечивается ток накала катода до 95 А;получен электронный ток источника до 100 мА с энергией 90 кэВ;измерена ширина профиля электронного пучка источника на его полувысоте 0.9 мм на расстоянии от среза электронно-оптической колонны электронной пушки 550 мм.
Бесплатно
Статья научная
Нагрузка жилых и общественных зданий составляет значительную долю потребления электроэнергии в общегодовой структуре электропотребления России. Ввиду различной мощности и нерегулярного режима их эксплуатации суточный график потребления оказывается существенно неравномерным, а распределение мощности потребления по фазам - несимметричным. Существует необходимость комплексного рассмотрения и решения возникающих проблем. В качестве устройства симметрирования потребления из сети в данной работе рассмотрен активный выпрямитель напряжения с источником энергии в звене постоянного тока. Целью данной работы является разработка имитационной модели трёхфазного активного выпрямителя напряжения (АВН) для компенсации несимметрии потребления несимметричной нагрузкой в четырёхпроводной сети в среде моделирования SimInTech. Приведено математическое описание системы управления активным выпрямителем и способ получения закона управления. Рассмотрен пример с несимметричной трёхфазной нагрузкой, выполнено имитационное моделирование. В результате работы активный выпрямитель компенсирует несимметрию активной и реактивной мощности приёмника по фазам и компенсирует реактивную мощность для достижения нормативного коэффициента мощности.
Бесплатно
Комплексирование сигналов в радиолокационных системах зондирования земной поверхности
Статья научная
С использованием байесовского метода восстановления многокомпонентных случайных полей синтезирован алгоритм совместной обработки радиолокационных изображений в различных частотных диапазонах. Приведена структурная схема устройства, реализующего оптимальный алгоритм комплексной обработки радиолокационных изображений в двух частотных диапазонах. Для определения качества работы синтезированного двухканального алгоритма было проведено его имитационное моделирование для изображений сантиметрового и дециметрового диапазонов. Результаты моделирования свидетельствуют о повышении информативности и снижении ошибки оценок радиолокационных изображений, формируемых с использованием комплексной обработки, по сравнению с оценками тех же радиолокационных изображений, формируемых в результате раздельной обработки.
Бесплатно
Комплексная модель процесса разведки управляемых ракет с оптическими головками самонаведения
Статья научная
Представлены результаты разработки комплексной математической модели процесса разведки управляемых ракет с оптическими головками самонаведения. В отличие от известных моделей в данную модель дополнительно включены модули, отражающие подпроцессы локационного наблюдения и обнаружения управляемых ракет с оптическими головками самонаведения, а также фиксирующие временной баланс работы подсистемы разведки.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований по технологиям получения и вариантам трубопроводного транспорта водоугольных топливных суспензий из разнометаморфизованных углей обводненных месторождений Дальнего Востока. Выполнена экономическая оценка выбранных технологических решений.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются компьютерная модель и алгоритм построения фоноцелевой обстановки на основе экстраполяции температурных полей районов дистанционного мониторинга по базам данных тепловых томограмм объектов-аналогов, подстилающих поверхностей, географического положения и метеорологических условий. Представлена математическая постановка задачи моделирования температурных полей«объектов-аналогов» и подстилающих поверхностей районов дистанционного мониторинга по их тепловым томограммам. Приведены результаты компьютерного моделирования пространственного распределения температурных полей района дистанционного мониторинга по результатам натурного эксперимента.
Бесплатно
Компьютерная модель теплообмена в установке непрерывного литья и прессования цветных металлов
Статья научная
На основе программного комплекса Ansys CFX разработана трехмерная компьютерная модель сложного теплообмена в установке непрерывного литья и прессования цветных металлов. Рассмотрены особенности построения расчетной сетки и решения системы дифференциальных уравнений энергии для обрабатываемого металла и элементов установки. Изучена динамика процесса литья и прессования алюминиевого сплава на опытной лабораторной установке. Определены расчетные температуры металла и элементов опытного образца установки. Проведена экспериментальная оценка достоверности результатов моделирования и показана адекватность разработанной компьютерной модели.
Бесплатно
Компьютерное моделирование и оптимизация процесса литья слитков платины
Статья научная
На основе программных комплексов ANSYS и ProCAST разработаны компьютерные модели литья платины в водоохлаждаемую изложницу с подвижным дном. Изучено влияние режимных параметров работы литейной установки на процесс кристаллизации слитков. Установлены количественные зависимости, позволяющие снизить величину усадочной раковины, а также исключить поверхностные и внутренние дефекты в готовых слитках платины.
Бесплатно
Статья научная
На электролизерах с анодом Содерберга существует проблема перегрева анодной массы и увеличения конуса спекания в центре анода и низких температур (вплоть до смерзания в зимнее время) на периферии. Увеличение высоты конуса спекания в центральной части отрицательно влияет на формирование анода и, как следствие, на физико-механические свойства анода, увеличивая пористость, удельное электросопротивление и снижая механическую прочность. В данной статье представлены результаты моделирования температурных полей электролизеров С8-БМ с ребрами охлаждения в теле анода.
Бесплатно
Компьютерное моделирование узла выдачи расплава базальта из газоэлектрической вагранки
Статья научная
Качество получаемой из расплава базальта минеральной ваты зависит, в числе прочего, от постоянства расхода расплава, подаваемого из газоэлектрической вагранки на центрифугу, а также от физических и химических свойств расплава. Задача желоба «фидера», входящего в состав узла выдачи расплава, – обеспечивать стабильность передачи расплава, гасить пульсации расхода, поддерживать необходимую температуру. В настоящей работе работоспособность конструкции фидера была оценена с помощью компьютерного моделирования методами вычислительной гидрогазодинамики в рамках программного пакета ANSYS Fluent. Практика компьютерного моделирования промышленных процессов показывает, что эти методы позволяют оценить работу оборудования, не прибегая к дорогостоящим и долгим экспериментам. Оказалось, что предлагаемая конструкция фидера сравнительно эффективно гасит короткие пульсации расхода (период около 1 с) и пропускает медленные изменения (период более 100 секунд). Анализ поля скоростей расплава показал, что основные изменения скорости движения расплава происходят в верхней части потока. Скорости в нижней часть расплава практически не меняются при изменении расхода расплава. Моделирование показало, что увеличение размеров фидера (его высоты) не оказывает существенного влияния на стабилизацию выходного потока при быстрых колебаниях выходного потока, характерных для газоэлектрической вагранки (в том же диапазоне амплитуд). Модификация конструкции (установка перегородки в ванне желоба) позволяет повысить эффективность гашения как коротко- так и длиннопериодических колебаний. Для уменьшения застойных зон и снижения теплопотерь предлагается организовать наклонный сход расплава в ванну (использовать кирпич со срезом вместо прямоугольного).
Бесплатно
Статья научная
Изложены результаты исследования применения безреагентных методов очистки осветленной воды замкнутых систем гидрозолоудаления (далее ГЗУ) теплоэнергетических станций. На основании теоретического анализа и экспериментальных исследований предложены установки, использующие кавитационную технологию, позволяющую одновременно решать проблемы физико-химической очистки воды и исключать отложение нерастворимых солей в трубопроводах. Целью исследования является разработка технологических предложений и технических решений модернизации классических прудов-отстойников, направленных на повышение эффективности очистки стока ГЗУ. Эффективность очистки осветленных вод ГЗУ предприятий теплоэнергетического комплекса в стандартных гидротехнических сооружениях - прудах-отстойниках не отвечает требованиям к качеству очистки воды, установленным российским экологическим законодательством, как для сброса в природные водоемы, так и для формирования полноценного оборотного промышленного водопользования. В связи с этим целесообразно разрабатывать и внедрять в производство альтернативные, безреагентные и высокоэффективные методы очистки многокомпонентных сточных вод. К таким методам можно отнести очистку стока, основанную на эффектах гидротермодинамической кавитации.
Бесплатно
Кондиционирование сточных вод энергетических систем и комплексов
Статья научная
Изложены результаты исследования систем очистки сточных вод. На основании теоретического анализа и экспериментальных исследований предложена установка комбинированного типа, использующая кавитационную технологию, позволяющую одновременно решать проблемы физико- химической очистки воды и обеззараживания биологических примесей.
Бесплатно
Конструирование среды для многокритериального анализа сложных технических систем
Статья научная
Предлагаются инструментальные программные средства, обеспечивающие конструирование среды многокритериального анализа сложных систем (например, космических аппаратов связи и навигации), ориентированной на пользователя. Описываются инструменты, формирующие описания предметной области и интеграцию этих описаний с ядром, обеспечивающим выполнение вычислений.
Бесплатно
Контактное взаимодействие расплавов Bi2O3-GeO2 c золотом и серебром
Статья научная
Исследовано контактное взаимодействие расплавов Bi2O3-GeO2 с золотом и серебром методом лежащей капли. Установлено, что эти расплавы достаточно быстро растекаются по серебру, тогда как на золоте образуются равновесные углы смачивания. Во всех случаях контакт расплав-твердое сопровождается растворением Au и Ag в оксидных расплавах
Бесплатно
Контроллер солнечной батареи с экстремальным регулированием на основе нечеткой логики
Статья научная
В статье рассматриваются два алгоритма функционирования контроллера солнечной батареи автономной системы электропитания и проводится их сравнительная оценка. В соответствии с алгоритмами контроллер солнечной батареи может работать как в режиме поиска экстремальной мощности солнечной батареи, так и в режиме заряда аккумуляторной батареи заданным током при ограничении зарядного напряжения. Приведены блок-схемы разработанных алгоритмов заряда аккумуляторной батареи и поиска экстремальной мощности солнечной батареи. Проведено исследование процессов в автономной системе электропитания с использованием физического макетаи имитационной модели, показавшее правильность предложенных алгоритмов. Выполнено количественное сравнение эффективности работы системы электропитания при использовании алгоритмов поиска экстремальной мощности с постоянным и переменным шагом.
Бесплатно
Концепция распознавания воздушных целей в авиационном радиолокационном комплексе
Статья научная
Предложен вариант концепции всестороннего распознавания воздушных целей в авиационном радиолокационном комплексе истребителя, определены перечни решений летчика-истребителя, уровни оптимизации наведения управляемых ракет и элементы искусственного интеллекта, основанные на распознавании воздушных целей.
Бесплатно
Коррекция коэффициента мощности в электрических сетях нефтедобывающих предприятий
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы коррекции коэффициента мощности в сетях нефтедобывающих предприятий с помощью пассивных фильтрокомпенсирующих устройств (ФКУ). Для проектирования ФКУ использован метод, основанный на представлении фильтра в виде реактивного четырехполюсника, нагруженного на сопротивление питающей сети. Спроектированное устройство выполняет одновременно функции компенсатора реактивной мощности основной гармоники и фильтра высших гармоник. Приведен пример расчета, иллюстрирующий предложенный метод.
Бесплатно
Коррекция нелинейных искажений в цифровых формирователях сигналов
Статья научная
Предложен метод цифровой коррекции нелинейных искажений, вносимых в зондирующий сигнал аналоговым ключом в формируемые сигналы, позволяющий увеличить реальный динамический диапазон цифрового формирователя сигналов и повысить качество синтезируемых сигналов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается технология формирования и корреляционной обработки кубоида ИК-изображений техногенных объектов в ходе суточных наблюдений. Представлена общая постановка задачи нестационарного теплообмена в прямоугольной области анизотропного в отношении теплопроводности материала, аппроксимирующего техногенный объект. Приведены результаты обработки корреляционным алгоритмом динамических ИК-сигнатур, полученных в результате численного моделирования.
Бесплатно
