Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1447
Структурно-фазовые состояния и напряжение течения при пластической деформации стали 12Х18Н10Т
Статья научная
В статье представлены результаты структурно-фазовых превращений и их корреляции с микротвердостью в стали 12Х18Н10Т после термомеханической обработки и высокотемпературной пластической деформации. Сделаны оценки истинных напряжений при одноосном растяжении.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается системная модель структурного проектирования информационно- технологической подсистемы управления качеством электроснабжения в составе технологиче- ской автоматизированной системы управления электроэнергетической системой (АСУ ЭЭС).
Бесплатно
Сухие остатки стоков - перспективное энергетическое топливо
Статья научная
По профилям кривых дифференциальной сканирующей калориметрии была определена максимальная интенсивность теплового потока, а также эндотермические и экзотермические эффекты горения остатков сточных вод (ОСВ). Иловые остатки сточных вод имеют высокую зольность (более 50 %), что снижает значение низшей теплоты сгорания в рабочем состоянии. Высокое содержание летучих веществ (более 80 %) обеспечивает раннее зажигание при температуре 268 °C. Имея низкую температуру зажигания, они могут быть перспективным добавочным топливом к углю после обогащения с целью существенного снижения зольности и увеличения теплоты сгорания. Низкое значение индекса горения, равное 0,4×10-6, обусловлено низким значением максимальной скорости реакции, равной 13 %/мин, и высокой температурой выгорания, равной 633 °C. Проведенные исследования показали, что сжигание ОСВ не приводит к ухудшению условий эксплуатации топочных экранов в топках котлов из-за высокого содержания минералов в золе с высокой температурой плавления (фосфаты железа и кальция). Высокое содержание фосфора в остатках сточных вод способствует иммобилизации подвижного железа в фосфаты. Такой состав ОСВ будет способствовать уменьшению мобильности тяжелых металлов в шлаковых и зольных остатках совместного сжигания с углями при последующем долговременном хранении. Результаты данного исследования целесообразно использовать при проектировании объектов теплоэнергетики.
Бесплатно
Статья научная
По результатам бурения глубоких нефтегазопоисковых скважин и интерпретации региональных сейсморазведочных профилей установлена тесная взаимосвязь между структурами осадочного чехла и фундамента Западно-Сибирской плиты. Это позволило провести переоценку перспектив нефтеносности недр с учетом тектонического районирования по фундаменту. Начальные суммарные извлекаемые ресурсы нефти в северо-восточной части Западно-Сибирского нефтегазового бассейна на территории Красноярского края могут достигать 960 млн т, что значительно превышает ранее сделанный прогноз. Результаты оценки дают основание считать, что вероятность открытия уникальных по запасам месторождений нефти, подобных Ванкорскому, в рассматриваемом районе Красноярского края очень мала. В большинстве случаев в новых открытиях будут преобладать месторождения с запасами от 2 до 15 млн т. Проведенное районирование перспектив нефтегазоносности ориентирует на приоритетные направления поисков новых месторождений.
Бесплатно
Температура ликвидуса и плотность расплавов системы NaF-AlF3-CaF2-Al2O3
Статья научная
Определялись температуры ликвидуса и солидуса, концентрации насыщения глиноземом расплавов системы NaF-AlF3-Al2O3 с концентрацией CaF2 5 % мас. при изменении молярного криолитового отношения (КО) от 1,2 до 2,0. Второй задачей было исследование плотности расплавов данной системы при изменении КО в диапазоне 1,2-1,7. Температуры ликвидуса и солидуса солевых расплавов измерялись методом дифференциального термического анализа (ДТА). Для исследования плотности был применен метод гидростатического взвешивания. На основании экспериментальных данных получены эмпирические уравнения, связывающие температуру ликвидуса солевых расплавов системы Na3AlF6-AlF3-5 % мас. СаF2-Al2O3 (в заэвтектической области) с концентрацией фторида алюминия и глинозема. Влияние криолитового отношения, температуры и содержания глинозема на плотность исследуемых солевых расплавов описывается регрессионным уравнением ρ= 2,802+0,2427 ·КО-125,1·10-4 ·w(Al2O3) - 115·10-5 ·Т, где ρ - плотность, г/см3, КО - молярное криолитовое отношение, Т - температура, °С, w - концентрация, % мас.
Бесплатно
Тенденции развития производства связующего для анодов алюминиевых электролизеров
Статья научная
Проведен анализ состояния производства каменноугольного пека в России, Китае, Украине и Казахстане. Показано, что в настоящее время имеется значительный дефицит каменноугольного пека для электродной и алюминиевой промышленности в России. Рассмотрена возможность применения нефтяного пека и смеси каменноугольного и нефтяного пека.
Бесплатно
Теоретические аспекты процесса вспучивания вермикулита Татарского месторождения
Статья научная
Приводятся исследования состава и структуры вермикулита Татарского месторождения с целью получения строительных материалов на его основе. Представлены результаты изучения химического и минералогического состава, данные комплексного термического анализа, которые позволяют судить о физико-химических изменениях, происходящих в концентрате вермикулита при нагревании и связанных с различными состояниями воды, характеризующими процесс его вспучивания. Выявлены оптимальные температуры вспучивания КВТ. Предполагается, что в строении элементарной ячейки вермикулита Татарского месторождения имеет место переслаивание пакета вермикулитовых слоев с пакетом слюдяных слоев.
Бесплатно
Теория и практика ликвационного рафинирования металлических расплавов
Статья научная
Дана характеристика типов процесса ликвационного рафинирования металлических расплавов от примесных элементов. Показана эффективность экстракционно-кристаллизационно ликвационного рафинирования (экл-процесс) магниевых расплавов от металлических примесей с использованием элементов-присадок (Ti, Zr, Mn). Установлены величины параметров взаимодействия в рассматриваемых тройных системах (Mg-Ti-X, Mg-Zr-X, Mg-Mn-X). Показано влияние введения присадок титана, циркония и марганца на активность железа.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что одним из основных вопросов теплообмена в сложных конструкциях солнечного воздухонагревательного коллектора считается проблема определения коэффициента конвективного теплообмена на отдельных участках абсорбера. В статье исследованы процессы теплообмена, протекающие в солнечном воздухонагревательном коллекторе с абсорбером, представляющем собой систему металлических сливных стружек и V-образную поверхность. Приводится описание конструкции солнечного воздухонагревательного коллектора с металлическим стружечным абсорбером, позволяющей увеличить контактную поверхность между теплоносителем и абсорбером, методика и результаты эксперимента. Эксперименты показали, что в диапазоне плотности прямой падающей радиации солнечного излучения 850-950 Вт/м2 средний нагрев теплоносителя составляет 17,5 °C, в диапазоне 650-750 Вт/м2 - 14,1 °C, в диапазоне 450-550 Вт/м2 - 10,1 °C. Максимальный нагрев теплоносителя 27 °C, равный выходной температуре с коллектора 60 °C, средний нагрев теплоносителя 14 °C, что соответствует выходной средней температуре 45 °C. На основании полученных данных в экспериментальных исследованиях получены эмпирические формулы в виде зависимости Nu =f(Re) для определения величины коэффициента теплоотдачи сливных металлических стружек и V-образных абсорберов солнечного воздухонагревательного коллектора. Показаны зависимости теплоотдачи абсорберов из металлической сливной стружки и V-образной поверхности солнечного воздухонагревательного коллектора от чисел Re в диапазоне 103÷104. Выведена формула, позволяющая сравнить эффективность абсорберов различного типа с плоским абсорбером солнечного воздухонагревательного коллектора.
Бесплатно
Теплоемкость, теплопроводность и термическое расширение монокристаллов Bi12SiO20
Статья научная
Приведены экспериментальные данные по теплоемкости, теплопроводности и термическому расширению монокристаллов Bi12SiO20 в широком интервале температур
Бесплатно
Теплотехнический расчет свайного фундамента на вечномерзлых грунтах
Статья научная
Современные исследования свидетельствуют о росте температуры воздуха в арктической зоне, что приводит к увеличению протаивания и деградации вечномерзлых грунтов. Исследования несущей способности свайных фундаментов и деформаций основания зданий в городе Норильске показывают, что деградация вечномерзлых грунтов приводит к рискам для существующей инфраструктуры. Однако помимо изменений климата неправильная эксплуатация зданий и городских сетей также играет значительную роль в деформациях фундаментов и нарушении инфраструктуры. В работе приведены результаты численного расчета температурного распределения по свае и грунту вдали от свайного поля через 10 лет эксплуатации нового здания. Результаты показывают, что наличие свай в грунте снижает его температуру из-за более высокой теплопроводности железобетона и, как следствие, способствует стабилизации температуры грунта под зданием. Расчеты не подтверждают растепление многолетнемерзлых грунтов, вызванное фундаментом здания. Основной причиной деградации грунтового основания под зданием может стать нарушение нормальной эксплуатации здания и инженерных систем.
Бесплатно
Статья
В настоящее время энергетика, в том числе коммунальная энергетика, потребляет значительное количество первичных и воспроизведенных энергетических ресурсов. Вследствие чего она является значимым источником выделения соответствующего количества парниковых газов и низкопотенциальных тепловых выбросов в окружающую среду. Этот аспект негативного влияния коммунальной энергетики сохранится до тех пор, пока мы не изменим общего и методического подхода к проблемам энергоснабжения зданий и коммунально-бытовых объектов и энергоснабжения вообще. Одним из новых подходов при этом может быть названо применение для указанных целей повсеместно присутствующих возобновляемых энергетических ресурсов, таких как солнечная энергия, ее производная - ветровая энергия и другие виды низкопотенциальных тепловых энергий окружающей среды. Этот подход, в общем-то, не новый, но тем не менее здесь имеется целый ряд проблем, связанных с их энергетической интенсивностью, приципом и способом преобразования и масштабом применения. В данной работе затронуты некоторые природно-климатические, энергетические и теплофизические аспекты проблем на примере Монголии, даны краткие характеристики резкоконтинентальности климатических условий Монголии, ресурсов солнечной и геотермальной энергии. Приведены энергетические и теплофизические аспекты использования возобновляемых энергоресурсов в условиях холодного климата, карта зонирования территории Монголии по градус-дню отопления и результаты некоторых расчетных и экспериментальных исследований по применению солнечного и геотермального обогрева зданий. В докладе для оценки эффективности солнечного и геотермального теплоснабжения в качестве показателя выдвинуто соотношение числа градус-дня отопления и прихода суммарной солнечной радиации за год для данной местности. В соответствии с картой зонирования территории Монголии по эффективности использования солнечного отопления зданий выделены четыре зоны.
Бесплатно
Термическая переработка энергетического угля под давлением с получением полукокса и тепловой энергии
Статья научная
Исследован процесс термической переработки бурых углей марок 1Б и 2Б под внешним избыточным давлением газов в диапазоне 0-4,0 МПа. Установлены зависимости основных характеристик получаемых продуктов - полукокса и горючего газа - от давления. Приведены материальные и энергетические балансы процесса термической переработки обеих марок угля.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты исследования с помощью термического анализа, микрорадиографии и сканирующей электронной микроскопии термических превращений в моделях высокотемпературных окислительно-стойких сталей с нагревом и охлаждением.
Бесплатно
Термический анализ кавитационно-активированного углеродного материала
Статья научная
В статье представлены результаты исследования термических свойств древесной сажи и кавитационно-активированного углеродного материала, полученного на ее основе с помощью эффектов кавитации в суперкавитационном миксере. Методами синхронного термического анализа исследована кинетика термического разложения исследуемых углеродных материалов.
Бесплатно
Термогравиметрический анализ горения каменных углей Республики Хакасия, сосновых опилок и их смесей
Статья научная
Проведен термогравиметрический анализ (ТГА) горения в потоке воздуха двух длиннопламенных каменных углей из Республики Хакасия, сосновых опилок и их смесей в зависимости от химического состава и теплотехнических характеристик образцов. По кривым ТГ и ДТГ методом экстраполяции определены температура воспламенения и температура выгорания коксового остатка исследуемых образцов. С учетом временных параметров рассчитаны индексы воспламенения, выгорания и горения. Температура воспламенения сосновых опилок составила Ti = 308 °C, температура выгорания Tb = 490 °C. При добавлении опилок к каменным углям процесс горения смеси смещается в сторону более низких температур, а температура воспламенения снизилась более чем на 100 °C по сравнению с температурой воспламенения каменных углей. Установлены энергоэффективные составы смесей, обеспечивающих их высокие характеристики горения.
Бесплатно
Термодинамика восстановления железа из кислородных и сульфидных соединений
Статья научная
В статье представлены результаты термодинамической оценки возможности восстановления железа из кислородных и сульфидных соединений посредством различных восстановителей, в том числе содержащих серу с различной степенью окисления. Установлено, что наиболее предпочтительный восстановитель железа из оксидов - моноокись углерода. Из серосодержащих восстановителей наиболее активна элементарная сера, однако металлизация возможна при температуре выше 1000 °C. Предложено несколько вариантов взаимодействия сульфидов железа, пирита и пирротинов со щелочью для получения металлического железа, его гидроксидов и оксидов.
Бесплатно
Термодинамика восстановления никеля и кобальта из кислородных и сульфидных соединений
Статья научная
Рассмотрена термодинамика восстановления никеля и кобальта из кислородных и сульфидных соединений в температурном интервале 298-1273 К с применением углерод- и серосодержащих восстановителей. Установлено, что элементная сера в условиях высоких температур (более 1000 К) является эффективным восстановителем никеля и кобальта из оксидов. Использование электронодонорных свойств серы, входящей в состав сульфидов никеля и железа для восстановления никеля из оксидов, приводит к образованию соединения Ni3S2. Исследована возможность восстановления никеля и кобальта из сульфидных соединений с использованием электронодонорных свойств собственной сульфидной серы. Определены условия осуществления процесса.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты совершенствования физико-химической модели процессов воспламенения и горения водоугольного топлива с учетом зольности и выхода летучих веществ твердой фазы. При этом за основу принята модель воспламенения и горения распыленного водоугольного топлива в виде двух систем: капель и чистых угольных частиц. В результате проведенного анализа установлено влияние зольности водоугольного топлива на выход горючих газов и содержание водяного пара в атмосфере топки. На основании сравнения коэффициентов диффузии газов и рассчитанных значений констант равновесия реакции в зоне горения сделан вывод о ведущей роли реакции окисления углерода водяным паром в вихревой адиабатической топке. Выполненные численные расчеты показали, что процесс горения указанных выше неоднородных систем (капель и частиц) в адиабатической топке в течение короткого времени становится идентичным. При этом установлены концентрации летучих веществ, кислорода (О2) и диоксида углерода (СО2) в различных сечениях топки.
Бесплатно
Терморезисторная сеть измерения температуры с небольшим количеством проводов
Статья научная
В статье предложена новая измерительная схема для контроля температуры на множестве точек изделия с помощью последовательности терморезисторов и диодов с тремя соединительными проводами и двумя источниками напряжения. Представлены математическая модель и расчетный алгоритм вычисления сопротивления терморезисторов, состоящие в формировании и последовательном решении систем линейных алгебраических уравнений при разных соотношениях напряжений двух источников питания. Рассмотрена модельная задача и результаты вычислительного эксперимента.
Бесплатно
