Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1404
Экологические аспекты деятельности нефтегазовой отрасли
Статья научная
Рассмотрены последствия загрязнения нефтью и нефтепродуктами, приведена классификация по степени загрязнения, обоснована недостаточность используемой классификация для грунтов Восточно-Сибирского региона. Предложена доработка классификации по дополнительной градации слабой и средней степеней загрязнения с учетом высотного положения грунта, состояния и толщины влажного слоя, гумусного, минерального слоя, состава материнских пород.
Бесплатно
Экологические проблемы производства и утилизации электронных средств
Статья научная
В статье рассмотрены химические вещества для производства электроники и экологические проблемы крупных производств электроники. Утилизация электронных средств и переработка отходов электронной промышленности также являются важными для экологии. Рассмотрены, в частности, технологии переработки печатных плат. Отмечены перспективы развития «зеленой электроники».
Бесплатно
Эксергетический анализ когенерационных энергоисточников
Статья научная
В данной статье рассмотрен метод теплового и эксергетического анализа работы когенерационных энергоисточников на примере газотурбинной установки LM6000PF (ГТУ- ТЭЦ «Восточная»). Целью проведенного эксергетического анализа служит определение наиболее выгодного с точки зрения термодинамической эффективности способа оценки работы оборудования. Выполнено сравнение величин КПД ГТУ, полученных расчетным путем по методикам теплового и эксергетического анализа. Особенностью проведения эксергетического анализа является использование помимо энергии дополнительного показателя - эксергии. В ходе проведения эксергетического анализа оценивается эффективность использования энергии сжигаемого в камере сгорания ГТУ топлива и рабочих тел газового цикла для производства электрической и тепловой энергии путем сравнения фактически совершенной работы с эксергией процесса.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты испытаний по оценке характеристик механических свойств материала композитной оболочки металлокомпозитного бака высокого давления. Обоснована схема вырезки и способ подготовки образцов, изложена методика их испытаний. Приведено сравнение значений продольного модуля упругости, определенных методом испытаний на трехточечный изгиб прямоугольных образцов и методом испытаний на растяжение образцов из композитной ленты.
Бесплатно
Статья научная
Выявлены закономерности изнашивания, позволяющие определить работоспособность разработанных полимерных материалов на основе СВМПЭ в подшипниковых узлах трения при изменении режимов эксплуатации. Предельно допустимые режимы эксплуатации материалов подтверждены математическими расчетами.
Бесплатно
Экспериментально-теоретические исследования теплового состояния приборного отсека фоторазведчика
Статья научная
Разработана математическая модель теплового состояния отсека приборного продуваемого теплоизолированного отсека фоторазведчика. Решены прямая и обратная задачи теплообмена, определены доверительные интервалы оценок параметров. Проведение лётных и стендовых испытаний бортового оборудования, расположенного в продуваемом теплоизолированном отсеке самолёта, требует математического моделирования теплового состояния приборного отсека. Математическую модель приборного продуваемого теплоизолированного отсека с системой обеспечения теплового режима представим системой одномерных уравнений теплоизолированной обшивки и обыкновенных дифференциальных уравнений теплообмена внутренней поверхности теплоизоляции обшивки, бортового оборудования, воздуха и переноса энтальпии из системы обеспечения теплового режима. Для решения прямой задачи теплового состояния отсека одномерные уравнения для теплоизолированной обшивки дискретизируются по пространственной переменной по методу Галёркина, использующему кусочно-линейный базис. Решение обратной задачи, то есть оценивание коэффициентов модели, сводится к минимизации взвешенной суммы квадратов невязок между заданными по принятому критерию значениями и соответствующими значениями, полученными в ходе расчётов по уравнениям модели. Для минимизации функции использовали сочетание метода наискорейшего спуска, квазиньютоновского метода Бройдена-Флетчера-Гольдфарба-Шэнно и метода Ньютона. Доверительные интервалы оценок коэффициентов нелинейной математической модели теплового состояния отсека целесообразно определять с помощью ковариационной матрицы ошибок оценок искомых коэффициентов модели. Параметрическую идентификацию провели по измеренным в отсеке температурам поверхности одного из блоков и внутренней поверхности теплоизоляции обшивки в районе этого блока. При этом использовали результаты измерений для холодного типа климата в типовом режиме полёта фоторазведчика. Для экспериментальной проверки предложенной модели на различных режимах полёта и воздушной среды за бортом, а также на элементах приборного отсека рассчитанные по модели температуры элементов отсека сравнивали с измеренными значениями. Проверка показала, что построенная математическая модель теплового состояния приборного отсека адекватна реальному тепловому состоянию негерметичного продуваемого теплоизолированного отсека фоторазведчика.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе поставлена задача исследования реологических свойств модифицированных по химическому составу сплавов циркония систем Zr - Nb и Zr - Nb - Sn применительно к условиям различных процессов обработки металлов давлением (ОМД) при производстве труб и прутков. Для этого были выполнены комплексные пластометрические исследования новых марок сплавов с целью получения экспериментальных данных по величине сопротивления деформации σs и предельной пластичности Λр этих материалов. Испытания проводились на современной пластометрической установке в широком диапазоне термомеханических условий деформирования по различным законам нагружения. На основе экспериментальных данных о механических свойствах исследуемых материалов осуществлена разработка режимов технологических процессов ОМД с использованием программного комплекса для компьютерного моделирования Forge 2008.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена численному и экспериментальному исследованию нестационарных режимов закрученного течения в модельной вихревой камере с формированием прецессирующего вихревого ядра. Эксперименты по исследованию пульсационных характеристик течения проводили с помощью гидроакустических датчиков, скоростной визуализации и бесконтактной PIV-системы. Численные расчеты вели с использованием гибридной модели турбулентности DES, реализованной в коммерческом CFD-пакете Star-CCM+.
Бесплатно
Экспериментальное исследование двухфазных термосифонов термоэлектрического блока охлаждения
Статья научная
Проведены экспериментальные исследования теплопередающей способности двухфазных термосифонов, заправленных фреоном 134А. Термосифоны изготовлены из нержавеющей стали, имеют длину 400 мм и внутренний диаметр 10,5 мм, протяженность зоны испарения составляла 200 мм, а длина конденсатора - 60 мм. Приведены данные измерений температурного состояния и теплопередающих характеристик термосифонов в зависимости от передаваемого теплового потока, угла наклона от вертикали и температуры теплоносителя системы теплоотвода.
Бесплатно
Экспериментальное исследование инееобразования в пластинчатом теплообменнике
Статья научная
Представлены результаты исследования инееобразования на поверхности ребер теплообменника при обтекании потоком влажного воздуха. Приведено описание экспериментального стенда и методики проведения экспериментов. Влияние инееобразования на эффективность теплопередачи оценивалось по временным температурным зависимостям в различных точках поверхности ребра. В ходе экспериментов толщина слоя инея и степень перекрытия межреберных промежутков контролировались визуально и с помощью анемометра. Анализ экспериментальных данных выявил особенности образования инея в зависимости от геометрических параметров ребер. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и проектировании теплообменников холодильного оборудования.
Бесплатно
Экспериментальное исследование сдвоенного прецессионного редуктора
Статья научная
Сообщается об измерениях нагрузочной способности и кинематической погрешности одного из построенных редукторов, имеющего схему сдвоенного прецессионного редуктора. Обсуждаются некоторые вопросы конструирования таких редукторов для улучшения их характеристик.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлена структура метода синтеза полосно-пропускающих фильтров (ППФ) СВЧ на неоднородных линиях, позволяющего осуществить выбор структуры и параметров ППФ, обеспечивающих максимальную протяженность полосы заграждения для выполнения требований электромагнитной совместимости (ЭМС) при заданных ограничениях на характеристики затухания в полосах пропускания и заграждения и установленных конструктивно-технологических ограничений по перепаду волновых сопротивлений и допускам на изготовление. Приведены результаты экспериментальных исследований характеристик полосно-пропускающих фильтров сверхвысоких частот с увеличенной защитной полосой в интересах обеспечения ЭМС.
Бесплатно
Статья научная
Описанный в статье метод относится к построению полосно-пропускающих фильтров (ППФ) сверхвысоких частот (СВЧ) на неоднородных линиях. Этот метод позволяет выбирать структуру и параметры ППФ таким образом, чтобы достичь максимальной протяженности полосы заграждения, удовлетворяющей требованиям электромагнитной совместимости (ЭМС), при заданных ограничениях на характеристики затухания в полосах пропускания и заграждения, а также учитывать конструктивно-технологические ограничения по перепаду волновых сопротивлений и допускам на изготовление. В статье также представлены результаты экспериментальных исследований характеристик полосно-пропускающих фильтров сверхвысоких частот с широкими полосами заграждения на симметричной полосковой линии. Эти исследования проводились с целью обеспечения электромагнитной совместимости.
Бесплатно
Экспериментальное исследование электромагнитной обстановки с учетом наложения электромагнитных волн
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы оценки электромагнитной обстановки в помещении АПК с установкой для орошения сельскохозяйственных культур. Представлены результаты экспериментальных измерений плотности потока энергии от исследуемой установки. Определены зоны с высоким значением плотности потока энергии, превышающим предельно допустимые уровни. Указаны выражения, используемые для определения интенсивности результирующей электромагнитной волны. Приведен поэтапный процесс получения результирующей волны для каждой стороны установки путем наложения амплитудных значений интенсивности электромагнитного поля для выбранных частотных составляющих. Обоснована практическая ценность рассмотренной методики наложения электромагнитных волн в широком частотном диапазоне для дальнейшего использования полученных результатов при оценке состояния электромагнитной обстановки и обеспечении безопасного пребывания людей вблизи исследуемой установки.
Бесплатно
Экспериментальное определение режима течения при радиальном движении жидкости
Статья научная
Представлены результаты экспериментального исследования режимов течения при радиальном движении жидкости. Предложено использовать изменение зависимости скорости сдвига от сдвигающих напряжений в качестве критерия, позволяющего определить момент перехода от сплошного потока к кавитационному. Описана конструкция экспериментальной установки, представлен алгоритм построения номограммы для определения областей движения в сплошном и газожидкостном потоке воды.
Бесплатно
Экспериментальные исследования макета радиолокационной станции вертикального зондирования
Статья научная
Одной из проблем современных радиотехнических войск страны является невозможность обнаружения маловысотных малоразмерных воздушных объектов над позицией радиотехнического подразделения, что обусловлено наличием мертвой воронки зон обнаружения обзорных РЛС. Решением данной проблемы может быть применение мобильных малогабаритных РЛС вертикального зондирования. В статье приведены состав и структура макета РЛС ВЗ с малоэлементной антенной решеткой, а также результаты его экспериментальных исследований. В ходе проведения экспериментов было исследовано влияние структуры зондирующего сигнала на качество получаемой информации. В качестве зондирующих сигналов были использованы обыкновенные радиоимпульсы, 7- и 13-разрядные коды Баркера с изменением несущей частоты от 48 до 55 МГц, длительности сигнала от 1 до 10 мкс и периода повторения от 10 до 300 мкс. Анализ результатов обработки выборок отраженных сигналов по дальности показал реальные мощные отражения сигнала от подстилающей поверхности и приземного облачного слоя, а также небольшие по мощности отражения от неоднородностей атмосферы и воздушных объектов, которые и представляют научный интерес. В процессе натурных испытаний был обнаружен трассовый самолет, измерены его текущие координаты, составлен радиолокационный портрет воздушного судна. Результаты экспериментальных исследований позволили сделать вывод о перспективности применения РЛС ВЗ для обнаружения маловысотных малоразмерных воздушных объектов и исследования атмосферы. Макет РЛС ВЗ показал свою работоспособность и имеет большой технический потенциал по дальнейшему улучшению характеристик.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена физическому моделированию электромагнитных и гидродинамических процессов в жидком алюминии при воздействии на расплав МГД-перемешивателя с постоянными магнитами. Экспериментальная установка была выполнена с возможностью моделирования параметров, соответствующихреальным печам, в которых электромагнитное перемешивание необходимо для уменьшения времени плавки и достижения однородного состава и распределения температуры в расплаве алюминия. В отличие от используемых в настоящее время МГД-перемешивателей с трехфазным индуктором переменного тока в статье представлен новый энергосберегающий вариант создания бегущего магнитного поля с помощью индуктора с системой синхронно вращающихся цилиндрических магнитных диполей, образующих систему Halbach. Такой перемешиватель создает в жидком металле потоки с высоким уровнем нестационарных пульсирующих скоростей. Проведены измерения осредненных и пульсационных характеристик возникающих турбулентных течений и их взаимосвязь при различных режимах работы перемешивателя. Измерения всех трех компонент скорости проведены с помощью ультразвукового доплеровского анемометра и кондукционного анемометра со встроенным миниатюрным постоянным магнитом. Сравнение данных, полученных двумя способами, позволило с высокой надежностью оценить количественные характеристики значений скорости и использовать результаты экспериментов для анализа данных трехмерных численных расчетов перемешивающих потоков в крупномасштабных плавильных печах.
Бесплатно
Экспериментальные исследования на физической модели МГД-насоса жидкого металла
Статья научная
В данной статье описаны результаты исследований, проведенных на физической модели плоского линейного индукционного МГД-насоса с перекрещивающимися обмотками. Проведено сравнение результатов натурных экспериментов с математическим моделированием численным методом. Получены картины распределения скоростей и температур расплава с гидродинамическими течениями, а также тепловые картины магнитопровода и обмоток МГД-насоса.
Бесплатно
Статья научная
В статье изложена разработанная методика проведения испытаний по определению показателей безотказности инжекционной системы питания бензиновых двигателей в дорожно-климатических условиях Центральной Азии. Полученные результаты при экспериментах должным образом обработаны и определены характерные особенности отказов. Представлены основные факторы, влияющие на безотказность, т.е. запыленность окружающей среды и загрязненность топлива. Установлены критические элементы системы питания и рассчитаны численные значения безотказности.
Бесплатно
Статья научная
В работе изложены экспериментальные исследования ползучести композитного материала металлокомпозитного бака высокого давления. Композитный материал представлял собой однонаправленную ленту на основе углеродных волокон IMS60 и эпоксидного связующего ЭД-И. Испытания на ползучесть проводились при различных нагрузках и температурах с учетом уровня напряжений в конструкции и измеренной температуры стеклования материала. Для испытаний применялась специальная оснастка для установки образцов в захваты испытательной машины. По результатам испытаний построены кривые ползучести образцов. Представлены кривые ползучести по модели Финдли. Для стадии установившейся ползучести определены диапазоны изменения скорости ползучести при различных температурах и рассчитано усредненное значение скорости ползучести по всем испытанных образцам. Полученные результаты могут быть использованы в численных моделях прогнозирования ресурса металлокомпозитных баков высокого давления в условиях ползучести.
Бесплатно
