Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1502
Математическое моделирование течения сплошных сред в вихревой камере
Статья научная
Статья посвящена численному моделированию процессов течения распыленного водоугольного топлива (ВУТ) в вихревой камере сгорания. ВУТ, состоящее из тонких угольных частиц, воды и специальных добавок, рассматривается не только как перспективный энергоноситель, способный повысить экономичность и экологичность энергетических комплексов, но и как исходный продукт для газификации угля. Вихревой способ подачи топлива обеспечивает стабильное и полное сгорание, способствует снижению выбросов вредных веществ и повышает КПД топливосжигающих установок. Математическое моделирование вихревого потока, реализованное на основе уравнений Навье-Стокса и модели турбулентности k-ε, позволяет анализировать параметры течения, предсказывать поведение топлива при различных условиях и оптимизировать конструкцию камеры. Проведенное моделирование на базе COMSOL Multiphysics подтверждает эффективность предложенной модели для анализа газодинамической ситуации в вихревой камере с тангенциальной подачей газа и топлива.
Бесплатно
Статья научная
Разработана и реализована математическая модель электрических и тепловых процессов при односторонней контактной точечной сварке. Показана картина распределения плотности тока при сварке в деталях и электродах, а также в переходном контакте. Установлено влияние отдельных факторов на распределение плотности тока, а также на величину проплавления нижней детали при сварке.
Бесплатно
Статья научная
В представленной статье приведены результаты математического моделирования магнитогидродинамических (далее МГД) процессов в электромагнитном насосе с тройниковой рабочей частью. Научное изыскание проводилось с применением программного инструмента ANSYS.Для изучения физических процессов, происходящих в электромагнитном насосе, были разработаны две математические модели. Для получения электромагнитных воздействий на жидкую часть металла в программе ANSYS Maxwell была решена электромагнитная задача. Во второй модели, которая была выполнена в программе ANSYS CFX, на результатах электромагнитной задачи была решена гидродинамическая задача. По результатам решения гидродинамической задачи были получены главные параметры для электромагнитного насоса: распределение давлений и скоростей в жидком металле. По полученным данным был проведен анализ, оптимизирована геометрия и выбраны наиболее оптимальные параметры индукционной системы для электромагнитного насоса.Научной новизной данной работы является совмещение в одном устройстве электромагнитного насоса нескольких функций: перекачки, подогрева, перемешивания. А также использование методов математического моделирования при исследовании электромагнитных и гидродинамических процессов, протекающих в электромагнитном насосе с тройниковой рабочей частью.
Бесплатно
Статья научная
Естественное искривление скважин - неизбежное явление при вращательном бурении скважин. Однако при алмазном вращательном бурении оно значительно ниже, чем при бурении дробью и даже твёрдыми сплавами. Поэтому у многих производственников и исследователей возникла уверенность в том, что природа искривления при алмазном бурении иная и созданные методы математического описания естественного искривления скважин, в основном по дробовым скважинам, неприемлемы для алмазных скважин. В статье на примере двух золоторудных месторожденияй показано, что созданная ранее методика математического описания траекторий искривленных скважин пригодна и для алмазных скважин, а точность статистических зависимостей, получаемых при ее использовании, обусловлена (даже на относительно неглубоких скважинах в 200-250 м) исключительно стабильностью (однородностью) разбуриваемых геологических структур.
Бесплатно
Материал для водородной энергетики на базе кобальтита бария-стронция Sr0,5Ba0,5Сo1-xFexO3-z
Статья научная
Исследованы анион-дефицитные структуры на основе состава Sr0,5Ba0,5Со1-xFexO3-z, синтезированные из расплава на солнечной печи в потоке концентрированного солнечного излучения плотностью 100-200 Вт/см2. Брикеты формы таблеток на базе стехиометрической смеси карбонатов и оксидов соответствующих металлов (SrСО3 + BaСО3 + Со1О3 + Fe2O3) расплавлялись на фокальном пятне Большой солнечной печи. Капли расплава стекали в воду, охлаждаясь со скоростью 103град/с. Отливок подвергали измельчению до тонины 63 мкм, сушили при 400 оС, формовали в виде таблеток (образцы) (диаметром 20 мм и высотой 10 мм). Образцы материала спекали в интервале температур 1050-1250 оС. На образцах изучены структура, водопоглощение и деградация в среде углекислого газа. Кристаллическая решетка материала имела перовскитовое строение с параметром элементарной ячейки a = 4,04Å. Образцы материала проявили возрастающее водопоглощение с увеличением температуры спекания. Также наблюдается зависимость стойкости структуры материала к воздействию углекислого газа и водяных паров от температуры спекания. Наблюдаемые значения структурных параметров свидетельствует о том, что материал на основе перовскитовых структур Sr0,5Ba0,5Со1-xFexO3-z может быть использован как катализатор при получении водорода и синтез-газа посредством риформинга и окисления метана. Установлено, что механизм электрической проводимости перовскитового материала Sr0,5Ba0,5Co0.8Fe0.2O2.78 состава связан с прыжками поляронов. Показано, что с увеличением температуры скорость успешных прыжков увеличивается, что, в свою очередь, приводит к увеличению проводимости. Показано, что повышение температуры также стимулирует увеличение количества вакансий, которые априори ответственны за увеличение проводимости по модели скачкообразной релаксации. Кроме того, такие материалы могут быть использованы для создания СВЧ-управляемых приборов.
Бесплатно
Международные стандарты оценки точности навигационной информации
Статья научная
В данной статье описаны международные стандарты оценки точности навигационной информации, принятые в стандарт «Методы выражения точности в навигации».
Бесплатно
Статья научная
Предложен новый способ межпозиционного отождествления измерений и предварительного определения координат воздушных целей в суммарно-дальномерной многопозиционной радиолокационной системе в условиях многоцелевой обстановки, когда завязка траекторий целей еще не произошла и все цели наблюдаются одновременно. Способ основан на виртуальном обзоре пространства, использует только суммарно-дальномерные измерения и не требует измерения дополнительных параметров.
Бесплатно
Статья научная
Главным источником цинка (свинца, серебра) в мире являются месторождения типа SEDEX (Sedimentary Exhalative). Руды этих месторождений комплексные, и помимо двух главных металлов - Zn и Pb - в них содержатся Ag, Au, Cd, In, Cu, Sn, Sb, Bi, Se, Te, которые извлекаются в качестве попутных компонентов. В мире на сегодня известно около 132 месторождений типа SEDEX, которые распространены довольно неравномерно, и по количеству сосредоточенных в них запасов выделяются несколько основных районов их развития. В России три крупнейших по запасам стратиформных Pb-Zn месторождений в терригенных и терригенно-карбонатных толщах Сибирского полиметаллического пояса - Холоднинское, Горевское и Озерное - являются близкими аналогами месторождений SEDEX и входят в группу месторождений «мирового класса» (запасы Zn+Pb более 10 млн т). На территории Российской Федерации наибольшие перспективы для выявления месторождений SEDEX связаны со складчатым обрамлением Сибирской платформы. В настоящее время здесь известно пять перспективных районов: Северо-Прибайкальский, Западно-Верхоянский, Ангаро-Енисейский, Таймыроозерский и Восточно-Саянский, причем три последних находятся в Красноярском крае.
Бесплатно
Металлографитовые спеченные композиты с использованием механоактивированных материалов
Статья научная
Проведены исследования по созданию недорогой металлографитовой вставки для пресс матрицы, применяемой в процессе совмещенного литья и прокатки прессования. Установлено, что механоактивация исходных материалов улучшает спекаемость образцов и повышает их физико-механические свойства (прочность и твердость). В процессе исследования были разработаны составы, обеспечивающие высокие эксплуатационные свойства металлографитовых вставок. Разработаны технологические режимы подготовки и спекания материалов, позволяющие сократить время технологического процесса на 40-50 % и не требующие создания специальной защитной атмосферы.
Бесплатно
Метод выбора предпочтительного образца радиолокационной станции
Статья научная
Разработан новый метод выбора образца радиолокационной станции. Метод основан на представлении в виде аддитивной функции оценочных функционалов каждого нормированного показателя, характеризующего радиолокационную станцию, для каждого варианта сравниваемых образцов, что дает возможность оценивать эффективность РЛС с помощью одного интегрального показателя, исключить неопределенность при выборе конкретных типов РЛС за счет учета дополнительных показателей, учитывать стоимость РЛС по максимуму функции предпочтения.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается новый метод выбора технологии создания параллельной программы, который базируется на том, что написанный один раз параллельный программный код может быть выполнен разными технологиями параллельного программирования в зависимости от задач, параметров цикла и имеющейся временной статистики предыдущих запусков. При этом в процессе работы готовой параллельной программы может применяться один из методов распараллеливания. Используя теорему Байеса переходим от априорных распределений на неизвестную величину к апостериорным распределениям. Имеем полную группу несовместных событий, если нам неизвестны их вероятности до опыта, они равновероятны. В результате опыта появляется некоторое событие выбора номера технологии и для этого события известны условные вероятности классификационного выбора. Затем производится статистический розыгрыш для определения номера выбранной технологии.
Бесплатно
Метод дифференциальной идентификации инерциальных объектов в случайных полях
Статья научная
Рассмотрены методы идентификации и обнаружения объектов в ионно-проводящих средах с использованием шумовых возмущений и случайных полей, в частности, для решения задач поиска полиметаллических руд с выделением информации из естественного электромагнитного поля Земли.
Бесплатно
Статья научная
В статье предложен общий метод на основе текущей информации режима сопровождения и признаков маневрирования целей, позволяющий оценить обстановку, вскрыть подготовку и готовность перехватчиков противника к пуску ракет в дальнем воздушном бою. Показана актуальность дальнейшей реализации дополнительных алгоритмов поддержки принятия решений летчика на оборонительные и наступательные действия (выбор режимов работы БРЛС) в информационно-управляющих системах модернизируемых и перспективных истребителей для занятия преимущественного положения наблюдателя в параметрическом пространстве принимаемых эхо-сигналов и последующей эффективной атаки.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается метод защиты малоразмерных объектов в интересах ВКО за счет использования разнесенной в пространстве информационной подсистемы, использующей специальный частотный измеритель дальности на основе анализа девиации частоты принимаемых сигналов, отраженных от наводимых ракет на ближних рубежах.
Бесплатно
Метод золь-гель литографии для получения гибких прозрачных ИК-нагревателей
Статья научная
Представлена перспективная малозатратная методика формирования прозрачных проводящих покрытий на основе металлической микросетки, формируемой при помощи самоорганизованного шаблона. Разработанный метод позволил создать основы технологии получения гибких прозрачных нагревательных элементов. Показана высокая однородность нагрева и стабильность микросетки при деформационных воздействиях.
Бесплатно
Статья научная
В статье на основе результатов летно-экспериментальных исследований информационных свойств радиолокационных сигналов, отраженных от различных классов и типов воздушных целей, разработаны процедуры распознавания воздушных целей по принципу«одиночная цель, с их количеством - групповая цель с количеством групп целей и целей в каждой группе», класса одиночной воздушной цели по принципу «самолет с турбореактивным двигателем - самолет с турбовинтовым двигателем - вертолет - ракета», типа одиночной цели из класса «самолет с турбореактивным двигателем», разделяющейся цели и типового состава групповой воздушной цели из класса «самолеты с турбореактивными двигателями», а также разработан метод комплексного распознавания воздушных целей в бортовой радиолокационной станции истребителя на этапе первичной обработки радиолокационных сигналов, объединяющий данные процедуры распознавания.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследования влияния процессов окисления и температурной деструкции на оптические свойства, кинематическую вязкость, испаряемость и противоизносные свойства синтетического моторного масла. Установлено, что процессы температурной деструкции замедляют скорость изменения оптической плотности, испаряемость и понижают кинематическую вязкость и противоизносные свойства, однако при оптической плотности больше 0,4 процессы температурной деструкции преобладают над процессами окисления.
Бесплатно
Метод наведения группы истребителей с учетом характера решаемых ими задач
Статья научная
В данной статье, в интересах повышения эффективности групповых действий истребителей, синтезирован метод наведения группы истребителей в составе ударного истребителя, истребителя прикрытия и истребителя информационного обеспечения на ВЦ, учитывающий тактическое назначение каждого истребителя в составе группы, а также оценены характеристики данного метода на основе моделирования. В рамках синтеза определен локальный квадратичный функционал качества, позволяющий учесть точность наведения ударного истребителя, осуществляющего наведение в зону возможного пуска ракет класса «воздух-воздух», точность поддержания параметров боевого порядка истребителем прикрытия относительно ударного истребителя, точность поддержания параметров боевого порядка истребителем информационного обеспечения относительно истребителя прикрытия и экономичность сигналов управления. Определен перечень измерителей, которые необходимы для реализации синтезированного метода, что свидетельствует о его практической реализуемости.
Бесплатно
Статья научная
В статье проведен анализ возможностей существующей системы разведки воздушного противника в соединениях и объединениях ВКС (ПВО-ПРО). Обозначена проблема, что при применении крылатых ракет существенно увеличены возможности воздушного противника по нанесению внезапного удара по объектам стратегических ядерных сил и высших звеньев управления. Показаны альтернативные варианты построения систем разведки воздушного противника, позволяющие увеличить возможности обнаружения крылатых ракет существующими информационными средствами системы ВКО. Предложен усовершенствованный метод обнаружения, основанный на спектральном анализе сигналов, полученных от целей с помощью просветной радиолокации, и позволяющий обнаруживать и классифицировать цели как крылатые ракеты. Проанализированы графические зависимости точностных характеристик измеряемых параметров принимаемых эхо-сигналов от параметров РЛС на основе предложенного метода, оценены его преимущества и недостатки в отличие от известных (существующих), приведены выводы и рекомендации к применению.
Бесплатно
Метод обращения с отходами ядерного топлива в атомной энергетике
Статья научная
Изложены результаты исследований процессов отверждения жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровней активности в неорганические вяжущие (процесс цементирования). Образующийся при цементировании продукт обладает целым рядом достоинств: имеет высокую механическую прочность, является негорючим, радиационно и химически устойчив, понижено внешнее излучение цементных материалов из-за высокой плотности. Цементирование как технология кондиционирования жидких радиоактивных отходов представляет собой процесс иммобилизации жидких радиоактивных отходов в цементную матрицу с получением твёрдого конечного продукта (цементного компаунда). Показана целесообразность использования эффектов кавитационной технологии, достаточно легко реализуемой, энергоэффективной и в ряде случаев не имеющей альтернативы. Утилизация отходов радиохимического производства при выводе из эксплуатации ядерных энергетических установок на базе кавитационной технологии приводит к повышению прочности цементного компаунда.
Бесплатно
