Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1459
Статические характеристики и методы расчета установившихся режимов работы синхронных двигателей
Статья научная
Приводятся аналитические зависимости, описывающие связи между активной мощностью, реактивной мощностью, напряжением статора, током статора и током возбуждения. Они учитывают явнополюсность ротора и изменение насыщения магнитной цепи и позволяют при минимальном объеме исходных данных рассчитать установившийся режим работы синхронного двигателя.
Бесплатно
Стационарные и динамические процессы в технологических печах
Статья научная
В статье предложены математические модели для стационарных и динамических процессов технологических печей как объектов с распределёнными параметрами. Эти математические модели получены на основе законов сохранения энергии, массы и импульса и включают в себя дифференциальные уравнения в частных производных. Проведено численное исследование стационарных режимов трубчатых печей. Для этого сформулирована краевая задача для расчета концентрации горючего вещества, плотности, скорости, температуры дымовых газов и температуры нагреваемого сырья, идущего на разделение в ректификационную колонну. Представленырезультатырасчетатехнологическихпараметров. Предложенныйметодможет бытьиспользованприавтоматизацииректификационныхустановоквнефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
Бесплатно
Стеновые материалы на основе горелых пород
Статья научная
Показана возможность получения эффективных безобжиговых стеновых строительных материалов на основе горелых пород месторождений Красноярского края. Приведены результаты исследований основных эксплуатационных свойств разработанных материалов. Рассмотрены технологические способы изготовления безобжиговых стеновых материалов на основе горелых пород. Установлено, что изделия на основе горелых пород сопоставимы по прочности при сжатии с керамическим кирпичом (ГОСТ 530-2012), но имеют значительно более высокую прочность при изгибе, чем у керамического кирпича данной марки. Отражены вопросы преодоления неоднородности состава и строения горелых пород (глиежей). Дан анализ свойств безобжиговых стеновых материалов в зависимости от методов производства.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время спрос на энергию растет высокими темпами, и возникают проблемы, стоящие перед интеграцией электрической сети, в первую очередь с передачей энергии на большие расстояния. Описанная выше проблема может быть решена с использованием систем передачи HVDC. Основные преимущества этих систем связаны с более низкими потерями при передаче, а также меньшими затратами по сравнению с традиционными системами передачи HVAC. По ряду причин технология преобразования напряжения (преобразователь источника напряжения - VSC) с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ) системы передачи постоянного тока высокого напряжения (VSC- HVDC) имеет ряд потенциальных преимуществ по сравнению с системой передачи постоянного тока с использованием преобразователей с линейной коммутацией (LCC-HVDC), в частности, упрощается реализация многотерминальных систем передачи постоянного тока HVDC, появляется возможность быстродействующего и независимого регулирования активной и реактивной мощности, возможность двунаправленной передачи мощности при сохранении неизменной полярности напряжения постоянного тока. Благодаря высокой степени управляемости преобразователей источника напряжения (VSC) в основном рассматривается в недавней литературе работа HVDC. В прошлом было проведено много исследований и разработок в области передачи VSC-HVDC, особенно в аспектах ее управления. Однако в большинстве случаев для описания операционных характеристик различных предлагаемых стратегий управления использовались только качественные методы. Поэтому цель исследовательской работы в этой статье - заполнение некоторых пробелов, таких как исследование различных стратегий управления терминалами VSC-HVDC для использования в сетях постоянного тока.
Бесплатно
Стратегические ориентиры для ядерной энергетики в новой реальности
Статья научная
Необходимость замыкания топливного цикла для расширения ресурсной базы требует переработки облученного ядерного топлива (ОЯТ) для извлечения делящихся изотопов. Одновременно с этим наибольшие опасения относительно атомной энергетики вызывает наличие радиоактивности и возможность радиоактивного заражения территории. В настоящее время в целях замыкания топливного цикла рассматривается переработка высокоактивного ОЯТ тепловых и быстрых реакторов. Их переработка сопровождается работой с высоким уровнем радиоактивности и неизбежно возникающими безвозвратными потерями радионуклидов. При этом с увеличением объемов перерабатываемого ОЯТ будут расти и потери в абсолютных величинах. В качестве альтернативы рассматривается переработка низкоактивных бланкетов термоядерного реактора. В статье сравниваются варианты с переработкой высокоактивного и низкоактивного ОЯТ. Показано, что при одной и той же экономии природного урана за счет различных стратегий замыкания ядерного топливного цикла (ЯТЦ) можно на 3-4 порядка сократить уровень радиоактивности, с которой придётся работать. Это, в свою очередь, благоприятно скажется на экологии, персонале, общественном мнении по отношению к атомной энергетике.
Бесплатно
Стратегия сегментации объекта на цифровом изображении
Статья научная
Рассмотрены особенности сегментации объекта на цифровом микроструктурном изображении. Проанализирована математическая постановка задачи сегментации и применение правила сегментации на практике. Отмечены основные недостатки сегментации, основанной на иконических признаках элементов изображения. Предложена стратегия сегментации свойств объекта на изображении, основанная на восходящих и нисходящих процессах формирования правила сегментации. В качестве примера применения стратегии сегментации использовались тестовые микроструктурные изображения деформируемого алюминиевого сплава АМr6. Синтаксис изображений позволил применить возможности стратегии при отсутствии случайных возмущений. Результаты экспериментов с правилом сегментации показали следующее: • выделены части изображения, представляющие дефект микроструктуры; • изменяя радиус однородности класса, можно проследить динамику развития дефекта микроструктуры, так же возможно проследить влияние ближайшего контекста.
Бесплатно
Строительные композиты на основе минеральных техногенных заполнителей
Статья научная
В настоящее время отсутствует системный подход к процессам получения облицовочных керамических материалов на базе природного и техногенного сырья, базирующегося на установлении критериев формирования структуры, прогнозирования и направленного регулирования состава керамических материалов и технологических процессов их получения. В статье представлены результаты исследований по оптимизации зернового состава кремнеземистых техногенных продуктов для получения облицовочных керамических материалов с направленно регулируемыми эксплуатационными свойствами. Описана модель облицовочного керамического композиционного материала на базе наполнителя из зерен кварца. Выявлен оптимальный зерновой состав кремнеземистых отходов для регулирования плотности упаковки керамических масс на стадии подготовки сырья, формования и обжига.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе представлены результаты многоплановых исследований структуры и состава поверхностного слоя вольфрамового покрытия резиновой подложки. Резиновая подложка приготовлена на основе двух каучуков: полихлоропреновый каучук Denka РS-40А (Байпрен 611) с массовой долей 0,70; остальное - БНКС-28 АМН. Нанесение вольфрама на поверхность подложки осуществляли методом магнетронного распыления на установке«ADVAVAC VSM-200». Микроскопические исследования поверхностного слоя образцов, расшифровка рентгенограмм и элементный химический анализ позволили определить структуру и фазовый состав поверхностного слоя в зависимости от времени распыления вольфрама. Показано, что поверхностный слой эластомеров имеет зернистую структуру, которая включает в себя кластерные образования вольфрама, находящегося в атомарном состоянии в виде β-модификации вольфрама (W5), и отдельные включения атомарных элементов, входящих в состав резиновой подложки.
Бесплатно
Структуризация задач принятия решений в автоматизированных системах управления военного назначения
Статья научная
В интересах повышения эффективности функционирования автоматизированных систем управления военного назначения (АСУ ВН) рассмотрен вопрос формализации описания целей и средств в задачах принятия решений (ПР) при определении состояния объекта управления, так как это необходимо для структуризации этих задач и правильной их постановки.
Бесплатно
Статья научная
На северо-западе Сибирской платформы проведён комплекс геолого-геофизических работ, включая бурение. Бурением вскрыты мощные интрузии траппов, в том числе и имеющие расслоенное строение, перспективные на обнаружение Cu-Ni руд норильского типа. Интрузии являются основным структурно-образующим фактором этого сложнейшего геоблока. Выполненная корреляция интрузий позволила выделить и проследить распространение по площадям бурения четырёх типов (комплексов) интрузий: катангского, кузьмовского, агатского и впервые выделенного онёкского, с холминским подтипом (Прусская, 1993). Установлено, что структурная составляющая онёкского тектоно-магматического комплекса характеризуется наличием штокообразных и хонолитоподобных интрузий и их апофиз, сложных ветвящихся даек. Это своеобразные каркасоподобные магматические комплексы, в том числе и вулканоструктуры. Особенностью локализации интрузивных комплексов в пределах Таначи-Моктаконской зоны является их связь с пересечениями субширотных и субмеридиональных разломов глубинного заложения. Ряд положительных локальных структур, закартированных сейсморазведкой в пределах Таначи-Моктаконской зоны, следует считать типичными вулканоструктурами, выполненными эксплозивным материалом, включающим субвулканические интрузии, а также крупнообъёмные расслоенные интрузивы (онёкский тип). Насыщенность осадочного чехла интрузивными комплексами (в том числе и расслоенными крупнообъёмными) составляет от 19 до 45 %. Становление расслоенных интрузий Таначи-Моктаконской зоны, так же как и Онёкской, было связано с глубинными мантийными процессами, способствующими формированию интрузивных комплексов, перспективных на наличие медно-никелевых руд норильского типа.
Бесплатно
Структурно-фазовые превращения в зонах локализации пластической деформации композита Ti-Al
Статья научная
Исследовано структурно-фазовое состояние в зоне локализации пластической деформации композита титан-алюминий, подвергнутого высокоскоростной ударной нагрузке. Выявлен синусоидальный характер деформации границы слоев композита за полосой сдвиговой деформации, свидетельствующий о локализации волн пластической деформации в зоне концентрации напряжений. Показано, что основной фазой, формирующейся в зоне локализации пластической деформации, является атомноупорядоченная метастабильная фаза Al3Ti со структурой Pm3m.
Бесплатно
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
