Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1590
Физико-технические основы диагностики магистральных трубопроводов методом радиолокации
Статья научная
Рассматривается актуальная проблема обнаружения дефектов трубопроводов с борта беспилотных летательных аппаратов, позволяющая оперативно оценивать состояние сварных швов, появление утечек углеводородов, нарушение изоляции, местоположения несанкционированных врезок и геопозиционирования трубопровода в подземном пространстве. Исследуется состояние трубопроводов: пространственное положение, утечка продукта, состояние сварных швов и изоляции, наличие и место несанкционированных врезов; дается количественная оценка чувствительности радиолокационного метода дистанционной дефектоскопии с борта беспилотного летательного аппарата (БПЛА).
Бесплатно
Физико-химические основы взаимодействия присадочных компонентов с вольфрамовыми ангидридами
Статья научная
Приведены физико-химические закономерности взаимодействия щелочного и кислого силикатных растворов присадочных компонентов с вольфрамовыми ангидридами. Предложенная технология пропитки промышленного синего оксида вольфрама кислым алюмосиликатным раствором позволяет получать вольфрамовую проволоку с высокой эффективностью.
Бесплатно
Физико-химические технологии добычи металлов и водные ресурсы
Статья научная
Статья посвящена минимизации негативного воздействия горного производства на водные ресурсы добывающих регионов. Дана оценка технологий выщелачивания с вовлечением в эксплуатацию некондиционных для традиционных способов добычи запасов, уменьшением затрат и снижением уровня воздействия на окружающую среду, в том числе на водные ресурсы. Дана справка об использовании технологий выщелачивания в разработке природных и техногенных месторождений России. Описан механизм загрязнения водных ресурсов реагентами и продуктами добычи и переработки руд. Предложена типизация процессов водной миграции веществ и компонентов растворов подземного выщелачивания. Дифференцированы зоны взаимодействия месторождений полезных ископаемых с водными ресурсами. Сформулированы принципиальные различия технологии по критерию воздействия на водные ресурсы. Приведен пример предупреждения смешивания чистых вод и промышленных стоков путем создания барьера на практике добывающего предприятия. Сделан вывод о перспективности использования технологий с выщелачиванием металлов из руд на месте их локализации.
Бесплатно
Статья научная
В части разработки приёмника ГНСС-сигналов рассматривается физическое проектирование пассивных интегральных компонентов на основе низкотемпературной керамики, таких как делитель мощности, полосковая, микрополосковая и связанная микрополосковая линии передачи, полосно-пропускающий фильтр, конденсатор, резонатор. По результатам физического проектирования разработан макетный образец СВЧ МИС НТК.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача создания информационно-аналитической системы для экологического мониторинга состояния природной среды и ресурсов, построенной на основе технологий ГИС, Интернет, обработки данных дистанционного зондирования. В качестве технологической основы системы рассматривается геоинформационный Интернет-сервер. Обсуждаются функциональные требования к указанной системе, состав и особенности реализации необходимого программного обеспечения. Приведен ряд конкретных примеров, которые иллюстрируют возможности развиваемого подхода, эффективность использования предлагаемых технологических решений. Значительное внимание уделяется программным интерфейсам, с помощью которых обеспечивается доступ к массиву геопространственных данных системы со стороны сторонних приложений.
Бесплатно
Статья научная
Широко известным способом объединения различных информационных средств поддержки проектирования является формирование единого информационного пространства. Однако современная номенклатура программных средств организации единого информационного пространства не всегда учитывает специфику производства радиоэлектронной аппаратуры. В статье исследуется задача по разработке математической модели электронного конструкторского документа и формализации взаимодействия между средствами проектирования на всех этапах проектного цикла радиоэлектронной аппаратуры. Предлагается математическая модель конструкторского документа с использованием аппарата предметно-ориентированных онтологий и теории множеств. Динамика жизненного цикла конструкторского документа описывается с помощью теории автоматов, графически модель динамики представлена в виде ориентированного графа, имитационное моделирование динамики проводилось в среде MATLAB с использованием пакета Stateflow. Прикладной областью применения разработанной математической модели является проектирование и испытания цифровых приемников навигационных спутниковых сигналов. Для осуществления испытаний цифрового приемника разработаны программноаппаратный автоматизированный стенд и программные средства взаимодействия стенда с системой управления инженерными данными «Лоцман: PLM» в рамках единого информационного пространства.
Бесплатно
Статья научная
В работе приведено время, необходимое для переноса электродного материала на твердый сплав. Рассмотрены варианты комбинации материалов для формирования многослойного покрытия, исследован состав этого покрытия. Показаны результаты изменения микротвердости от покрытия к основе в зависимости от состава электродных материалов.
Бесплатно
Формирование осесимметричного закрученного потока в циклонно-вихревом предтопке мощностью 65 МВт
Статья научная
Представлены энергообъекты с котельным оборудованием, оснащенным циклонно-вихревыми предтопками мощностью 65 МВт. Рассмотрены конструктивные отличия циклонно-вихревых предтопков с односторонним и четырехсторонним подводом газообразного топлива в камеру сгорания. Описан принцип работы циклонно-вихревого предтопка и особенности распределения воздушной и газовой сред в камере сгорания. Приведена схема расположения экспериментальных сечений в циклонно-вихревых предтопках для проведения пневмометрических исследований, дан перечень параметров, замеренных при исследованиях, а также информация по режимам и нагрузкам котлов. Показаны результаты пневмометрических исследований. Приведены графики изменения параметров закрученного потока в циклонно-вихревых предтопках при горении и без горения природного газа. Оценено влияние одностороннего и четырехстороннего ввода природного газа в камеру сгорания циклонно-вихревого предтопка на формирование симметричного закрученного потока.Сравнительный анализ параметров закрученного потока показал величину отклонения его аэродинамической оси от геометрической оси камеры сгорания. По профилю изменения тангенциальной составляющей вектора полной скорости отмечены области формирования закрученного потока при горении и без горения газа. Выявлено влияние аксиального ввода воздуха на процесс горения и изменение температуры закрученного потока. Анализ данных по содержанию кислорода и значениям температур «горячего» потока показал области горения и области смешения воздуха и газа в камере сгорания циклонно-вихревого предтопка.Представленные выводы указывают на то, что равномерное распределение газа через все тангенциальные воздушные вводы в процессе горения позволяет интенсифицировать тепло- и массообмен топлива и воздуха и добиться практически полного сгорания газа в объёме камеры сгорания циклонно-вихревого предтопка с последующим догоранием в топке котла.
Бесплатно
Формирование структуры частиц при плазменной обработке гранулированного порошка на основе титана
Статья научная
В работе представлены обобщенные результаты исследования физико-химических характеристик порошков, полученных в термической плазме при обработке гранулированного порошка двух составов: 1 - гранулы, состоящие из ультрадисперсных частиц (УДЧ) титана; 2 - гранулы состава УДЧ титана и 20 масс. % УДЧ нитрида титана. Определен фазовый и гранулометрический состав, изучена внутренняя структура обработанных порошковых частиц.
Бесплатно
Формирование твёрдых растворов меди и молибдена в неравновесных условиях
Статья научная
В статье исследованы процессы структурообразования, протекающие при совместной пластической деформации меди и молибдена. Показано, что в рассматриваемых условиях возможно не только образование твердых растворов в зоне контакта компонентов, но и формирование новых структурных состояний, представляющих собой локализованные икосаэдрические атомные конфигурации.
Бесплатно
Фосфориты и апатитовое сырье Средней Сибири
Статья научная
Рассмотрены магматические и гидротермально-метасоматические комплексные месторождения щелочно-ультраосновной формации, в которых апатит один из полезных минералов. Сделан вывод, что в ближайшие годы может быть расширена сырьевая база Татарского месторождения. Пластовые фосфориты связаны с кремнисто-карбонатной и терригенно-карбонатной формациями венда и терригенной формацией ордовика и девона. Рекомендовано освоение Саржаковского месторождения венда. Карстовые фосфориты мезозоя и кайнозоя на выходах кремнисто-карбонатной формации - Обладжанское и Сейбинское месторождения - являются первоочередными объектами освоения, так как они могут использоваться как фосмелиоранты.
Бесплатно
Статья научная
Представлены характеристики отождествления данных специального (военного) автоматического зависимого и радиолокационного наблюдений воздушных объектов при их координатно-связном опознавании. Характеристики получены в результате статистического имитационного моделирования алгоритма бесстробового отождествления траекторий, синтезированного по методу, основанному на теории оптимальной фильтрации дискретно- непрерывных марковских случайных процессов. Выполнено сравнение этих характеристик с характеристиками бесстробового и стробового отождествлений при радиолокационном опознавании.
Бесплатно
Характеристики радиального газостатического подшипника ступенчатого типа
Статья научная
Рассмотрена конструкция радиального газостатического подшипника ступенчатого типа. В сравнении с традиционными дроссельными газостатическими подшипниками устройство отличается простотой конструкции и технологичностью. Подшипник всегда устойчив. Уменьшение податливости несущего слоя, как правило, сопровождается ростом быстродействия подшипника. Зависимости степени устойчивости по ряду параметров имеют глобальный максимум, что позволяет, основываясь на динамических расчетах, проектировать оптимальные по быстродействию конструкции.
Бесплатно
Химические особенности минералов из редкой ассоциации известковых скарноидов Горной Шории
Статья научная
Охарактеризованы химические особенности минералов известковых скарноидов. Скарноиды содержат редкий минерал хибонит в ассоциации с везувианом, гроссуляром, герцинитом, магнетитом, корундом, апатитом, перовскитом. Контактовые зоны скарноидов обогащены диопсидом, гроссуляром и скаполитом. Приведены результаты электронно-зондовых исследований химического состава данных минералов и их кристаллохимические формулы. Отмечается отсутствие редкоземельной специализации скарноидов, свойственной другим проявлениям хибонита, и их высокая глиноземистость.
Бесплатно
Статья научная
С использованием аналогий, описаний иллюстраций и цитат из трудов известных металловедов сделана попытка связать тетрагональность, хрупкость, изменение морфологии мартенсита, дестабилизацию аустенита углеродом при % С > (~ 0,5 %) с предполагаемой промежуточной фазой ~ Fe42С (~ 0,5 % C). При % С > 0,5 мартенсит начинает менять морфологию от дислокационной к двойникованной, превращаясь в катастрофически хрупкий, становится тетрагональным без оговорок на самоотпуск во время закалочного охлаждения; феррит теряет способность быть видманштеттовым и упрочняться в результате естественного старения после субкритической закалки; предел текучести ферритоцементитной смеси независимо от формы цементита начинает даже понижаться; интервал мартенситного превращения начинает уменьшаться и т.п.
Бесплатно
Центробежные компрессоры перспективных ГПА: выбор параметров и пример проекта компрессора
Статья научная
Проведен анализ оптимального числа оборотов и количества ступеней компрессоров перспективных ГПА. В рамках выполнения проекта «Создание современного высокотехнологического производства по проектированию, изготовлению и испытаниям установок, компримирующих газообразные продукты для эффективного использования в транспортных системах и технологиях» - субсидия Министерства образования и науки Российской Федерации на основании Постановления Правительства РФ № 218 - лаборатория «Газовая динамика турбомашин» ОНТИ СПбПУ разработала методику и комплекс компьютерных программ, предназначенных для проектирования перспективных центробежных компрессоров. Комплекс применен для оптимизации геометрии ряда проточных частей центробежных компрессоров АО «Искра-Авигаз», а также при совместной разработке геометрии проекта проточной части компрессора 25 МВт в рамках проекта. С учетом существующих тенденций развития компрессоростроения и современного опыта АО «Искра-Авигаз» разработала конструкцию компрессора и сделала привязку его характеристик к заданным параметрам 2-4-й ниток Северо-Европейского газопровода. Показана высокая эффективность применения перспективного компрессора.
Бесплатно
Численное и экспериментальное исследование структуры течения в модели топки с псевдоожиженным слоем
Статья научная
Статья посвящена численным и экспериментальным исследованиям структуры течения в моделях топок с псевдоожиженным слоем. Проанализированы основные методы и подходы к численному моделированию структуры течения псевдоожиженного слоя. В качестве объектов рассматривались две характерные геометрии рабочих камер агрегатов с кипящим слоем и циркулирующим кипящим слоем. В результате проведенных экспериментов были определены распределения концентрации частиц слоя во внутреннем объеме рабочих камер. Установлено, что в модельной камере циркулирующего кипящего слоя при скорости 1,5 м/с поток частиц по высоте разделяется на зоны с максимальной концентрацией частиц в нижней части и разбавленной фазы в центральной части камеры, а при скорости 6 м/с разбавленная фаза занимала целиком весь объем камеры. В камере кипящего слоя при аналогичных условиях разделения потока не было зафиксировано. Основываясь на данных, полученных в результате эксперимента, было проведено численное моделирование процесса псевдоожижения в камере агрегата с циркулирующим кипящим слоем. Сравнение результатов численного моделирования с данным, полученным в результате эксперимента, для режимов при скоростях подачи воздуха 4, 5 и 6 м/с показало, что среднее значение отклонения перепада давления в топке составляет на более 5 %. Установлено, что численное моделирование процесса воспроизводит структуру течения потока достаточно точно для качественных оценок эффективности инженерных и конструкторских решений.
Бесплатно
Численное и экспериментальное моделирование течения в отсасывающей трубе гидротурбины
Статья научная
В работе проведено экспериментальное и численное изучение структуры закрученного турбулентного потока в модельной отсасывающей трубе гидротурбины. Получено хорошее согласование расчетных и экспериментальных данных. Обнаружена сильная неравномерность потока за поворотным коленом, существенно снижающая пропускную способность отсасывающей трубы.
Бесплатно
Численное исследование влияния ввода воздуха в жидкостный поток с прецессирующим вихревым ядром
Статья научная
Статья посвящена численному исследованию влияния впрыска воздуха в гидродинамическую вихревую камеру на характеристики потока с прецессирующим вихревым ядром. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными в Институте теплофизики СО РАН, и подтверждают эффект резкого уменьшения частоты прецессии вихря при вводе малого количества воздуха и дальнейшего плавного роста частоты прецессии при увеличении газосодержания в потоке.
Бесплатно
Численное исследование влияния технологических параметров на режим литья в электромагнитном поле
Статья научная
В данной работе методами вычислительной гидродинамики проведено комплексное исследование влияния ключевых технологических параметров на установившийся и переходные режимы процесса электромагнитного литья (ЭМК) алюминиевых слитков малого диаметра (25–33 мм). Для решения поставленных задач была разработана и верифицирована многофазная математическая модель. Модель, реализованная в ANSYS Fluent, включает МГД‑течения, свободную поверхность и кристаллизацию. Особое внимание уделено моделированию и анализу механизмов развития аварийных ситуаций, таких как полный пролив жидкого металла при внезапном отключении электромагнитного поля, а также режима пережатия слитка, возникающего при значительном увеличении силы тока в индукторе. Также было исследовано влияние ширины температурного интервала солидус-ликвидус и способа задания коэффициента теплоотдачи на процесс литья. Результаты согласуются с экспериментальными данными по геометрии и микроструктуре.
Бесплатно
