Вестник Мурманского государственного технического университета @vestnik-mstu
Статьи журнала - Вестник Мурманского государственного технического университета
Все статьи: 2157
Статья
Синхронные машины с постоянными магнитами, частотно-управляемые со стороны статора преобразователями частоты, выполненными на базе силовых транзисторов или полностью управляемых тиристорах, находят широкое применение в качестве двигателей и генераторов. Перспективно их применение и на транспорте, в том числе морском. Современные преобразователи частоты оснащены системой управления, базирующейся на синусоидальной широтно-импульсной модуляции. При формировании напряжения на выходе преобразователя, помимо основной гармоники, в составе напряжения находятся высшие гармонические составляющие, которые безусловно влияют на режимные параметры генератора (электромагнитный момент, мощность, токи). Для определения этого влияния разработана методика моделирования и исследования высших гармоник напряжения в системе "электрическая сеть – преобразователь частоты – синхронная машина с постоянными магнитами". Предложенная форма записи уравнений частотно-управляемой синхронной машины с постоянными магнитами позволяет относительно просто воспроизводить гармонический состав напряжения на выходе преобразователя частоты, оснащенного системой управления, выполненной на базе синусоидальной широтно-импульсной модуляции. Разработанная методика может быть применена для преобразователей с любым числом и составом гармонических составляющих напряжения, питающих статорную обмотку синхронной машины с постоянными магнитами. На конкретном примере продемонстрирована эффективность методики исследования влияния высших гармоник на режимные параметры машины. При этом исследование проводилось с учетом формы кривой напряжения, питающего обмотки синхронной машины, содержащей помимо основной гармоники 8-ю, 10, 11, 13, 14 и 16-ю гармонические составляющие, а мощность самой синхронной машины была равна 1 500 кВт.
Бесплатно
Статья научная
В статье раскрыты цели и задачи количественной оценки и степени реализации теоретических принципов развития социально-экономических процессов в регионах и предложены методические основы решения этих задач с применением квалиметрического подхода.
Бесплатно
Методика определения петрографических структур с использованием прибора МИУ-5М
Статья
Авторами развивается статистический подход к определению структур горных пород. Предложено математически строгое определение петрографической структуры через вероятности бинарных межзерновых контактов. Петрографическая структура определена как инвариантный аспект организации горной породы, алгебраически выражаемый канонической диагональной формой симметрической матрицы вероятностей контактов и визуализуемый структурными индикатрисами – поверхностями 2-го порядка. Предложена согласованная номенклатура петрографических структур. Ранее метод хорошо показал себя при описании структур ийолитов и уртитов Хибин, а также амфиболитов островов Керетского архипелага (Белое море). Массовое применение метода сдерживается рутинной процедурой подсчета вероятностей межзерновых контактов в петрографических шлифах под микроскопом. Проблема современных оптических анализаторов структур заключается в том, что они относят разные сечения одного анизотропного минерала к разным минералам, а отдельные блоки минерального индивида – к разным индивидам. В статье изложен опыт применения отечественного прибора МИУ-5M для сканирования петрографических шлифов линейным методом Розиваля на примере апатит-нефелиновых руд Хибин и амфиболитов Керетского архипелага. Сочетание визуального контроля и минимальной автоматизации процесса позволяет добиться сходимости структурных типов с результатами, полученными при ручной обработке изображения петрографического шлифа. Дополнительно изучены шлифы, для которых структурные типы при различной методике подсчета отличаются. Выявлено, что присутствие пойкилитовых вростков и особенности минерального состава (наличие гипергенных изменений или минералов с близкими оптическими свойствами) влияют на статистику вероятностей. Даны рекомендации по подбору шага сканирования в зависимости от крупности зерен в изучаемой горной породе.
Бесплатно
Методика оценки надежности корпуса судна
Статья научная
В статье предложена методика и программное обеспечение оценки надежности корпуса судна по выходным параметрам износа его элементов, полученных путем диагностирования.
Бесплатно
Методика оценки неопределенности в планах судовых операций
Статья научная
Предложена методика оценки неопределенности в разрабатываемых планах безопасного проведения судовых ключевых операций. При разработке данной методики использованы положения теории информационных процессов, а также вероятностные методы и энтропийные подходы к определению величины неопределенности. Приводится пример использования предложенной методики.
Бесплатно
Методика оценки стабильности и испарения из почв летучих веществ
Статья
При установлении предельно допустимых концентраций летучих веществ в почве используют данные об их фоновых концентрациях, физико-химических свойствах, параметрах стойкости/токсичности. Экспериментально устанавливают допустимую концентрацию летучего вещества, при которой его поступление в воздух не превысит допустимых нормативов для атмосферного воздуха. Этот процесс сопряжен с определенными трудностями, вызванными сложностью моделирования эмиссии токсикантов из почв в лабораторных условиях, длительностью процесса. В связи с этим в настоящее время установлены нормативы содержания летучих веществ в почвах с учетом их эмиссии в основном для ядохимикатов и отравляющих веществ. Для устранения этого пробела разработана экономичная и простая методика, позволяющая в полевых и лабораторных условиях с высокой точностью исследовать стабильность и скорость испарения летучих веществ из почв. Для реализации методики использовали анализатор газов на пьезосенсорах типа "электронный нос". На примере диметиламина показана недельная динамика изменения концентраций его паров над почвами, различная для чернозема типичного и серой лесной почвы; оценено содержание загрязнителя на геохимических барьерах почв глубиной до 20 см. Диметиламин является относительно стабильным аварийно химически опасным веществом, трансформация которого в поверхностном слое почв за 7 сут происходит максимум на 52 %, а на глубине за это же время – на 21 %. При значительных проливах диметиламина (0,25 дм3/дм2) концентрация его паров снижается за 7 сут до 6–8 предельно допустимых концентраций, установленных для воздуха рабочей зоны. Рекомендовано для оценки токсичности веществ исследовать почвы на глубине 20 см и более, так как возможна вторичная эмиссия загрязнителей.
Бесплатно
Методика прогнозирования качества покрытия оцинкованной проволоки
Статья научная
В статье приведено описание разработанной методики прогнозирования качества покрытия оцинкованной проволоки. С использованием статистических моделей найдены рациональные пределы содержания основных химических элементов в стальной заготовке. На основе геометрии конструктивных фракталов произведено математическое моделирование процесса формирования структуры цинкового покрытия. Установлены зависимости толщины железоцинковых фаз покрытия от времени погружения проволоки в расплав, позволяющие прогнозировать свойства покрытия. Данная методика позволяет устанавливать рациональную скорость движения проволоки в агрегате горячего цинкования и получать покрытия требуемого уровня качества.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлен обзор расчетных методик построения кривых кинетики и динамики обезвоживания филе рыбы для процессов холодной сушки. Метод позволяет выполнять необходимые расчеты, не проводя экспериментальных работ. Расчет ведется с помощью метода сеток. Для построения сетки используются уравнения обобщенной кривой кинетики обезвоживания, изменения диффузионных свойств рыбы при обезвоживании. Условия на границе раздела двух фаз задаются с помощью зависимости изменения влажности на поверхности филе от среднеобъемной влажности рыбы.
Бесплатно
Методика расчета температуры обмоток электрической машины на основе количественной термографии
Статья научная
Проведен теоретический и экспериментальный анализ теплового состояния электрооборудования и температуры обмоток электрических машин на основе дистанционного измерения с помощью тепловизионной техники. Показано, что возможно с достаточной степенью точности произвести расчет температуры в объеме обмотки при различных нагрузках.
Бесплатно
Методика расчета тепломассообменных аппаратов с поропластовыми контактными устройствами
Статья
Разработка эффективных контактных устройств тепломассообменных аппаратов, позволяющих увеличить интенсивность протекания тепломассообменных процессов, уменьшить размеры и стоимость технологической аппаратуры, является важной практической задачей современной пищевой промышленности. В этой связи отмечается высокая эффективность поропластовых контактных устройств, обусловленная развитой удельной поверхностью и невысоким гидравлическим сопротивлением. В процессе исследования предложена общая классификация данных устройств; приведены принципиальные схемы конструкций поропластовых насадки и тарелки, дан краткий сравнительный анализ области их применения. Подробно изложены основные отличительные от стандартных методик этапы расчета высокоэффективных тепломассообменных аппаратов с поропластовыми контактными устройствами, включающие определение основных геометрических характеристик поропластовых материалов, высоты насадки (толщины тарелки), количества секций насадки (числа тарелок), гидравлического сопротивления насадочного и тарельчатого аппаратов. Рассмотрен пример инженерного расчета ректификационного тепломассообменного аппарата с насадочными и тарельчатыми поропластовыми контактными устройствами для разделения бинарной смеси "этиловый спирт – вода". Результаты расчета представлены в табличном и графическом виде и позволяют сделать вывод о наибольшей целесообразности практического использования насадочных поропластовых контактных устройств, обладающих меньшими габаритами и гидравлическим сопротивлением.
Бесплатно
Статья научная
По результатам исследований предложены методические основы технологии эффективного и безопасного освоения глубоких горизонтов месторождений полезных ископаемых открытым способом. Методика реализуется путём поэтапного построения сейсмических, инженерно-геологических и геомеханических моделей массива пород в иерархическом ряду от рассматриваемой области верхней части земной коры до конкретного участка карьера. Методика предполагает организацию системы комплексного мониторинга устойчивости элементов открытой системы разработки с использованием систем контроля, адекватных масштабу рассматриваемых участков массива пород.
Бесплатно
Статья научная
Изложены методические подходы к изучению шельфовой нефтегазовой структуры как сложного геообъекта, представляющего собой открытую динамическую нелинейную природно-техническую систему. Разработана методика математического моделирования таких геообъектов, позволяющая учитывать особенности геологического строения шельфа морей, специфику формирования нефтегазовых залежей, основные процессы при их обустройстве и эксплуатации. Выполнено многовариантное математическое моделирование сложного геообъекта - шельфового газоконденсатного месторождения. Предложена структура геомеханического мониторинга состояния геологической среды в пределах всего региона, где планируется строительство соответствующих объектов рассматриваемой отрасли, в том числе протяженных трасс трубопроводов. Разработана методология структуризации геомеханической и геолого-геофизической информации, на основе которой созданы и поддерживаются информационные базы геологических и геомеханических данных более чем по 130 нефтегазовым месторождениям и перспективным провинциям шельфа морей Баренцрегиона. Работа выполнена при финансовой поддержке рффи (проект № 02-05-64736).
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты трехмерного численного моделирования процесса проветривания тупиковых выработок различной длины при фиксированном поперечном сечении за счет турбулентной диффузии. Для вычисления аэродинамических характеристик применялась стандартная ( k - ε)-модель турбулентности. Процесс проветривания выработки промоделирован посредством численного решения конвективно-диффузионного уравнения переноса примеси. Численные эксперименты по проветриванию тупиковой выработки длиной от 10 до 20 м выполнены для диапазона расхода воздуха в сквозной выработке от 6,25 до 50 м3/с. Начальное загрязнение атмосферы тупиковой выработки принято в интервале 15-25 ПДК (по окислам азота). Для рассмотренных краевых условий получены пространственные распределения скоростного поля и коэффициентов турбулентной вязкости по длине выработки. Выявлена существенная неоднородность поля скорости в тупиковой выработке и низкие значения компонент вектора скорости вблизи забоя, что выводит механизм турбулентной диффузии на доминирующую позицию по рассеиванию примеси. Приведены примеры распределения примеси по пространству выработок на момент достижения уровня ПДК в тупиковой выработке в зависимости от значений варьируемых параметров модели. Установлено, что время проветривания при прочих равных условиях существенным образом зависит от количества воздуха, подаваемого в основную выработку. Показано, что при принятых начальных и граничных условиях прогноз времени проветривания тупиковых выработок посредством механизма турбулентной диффузии может быть выполнен на основе обобщенного аналитического соотношения, аргументами которого являются длина выработки, расход воздуха и начальный уровень загазованности. Анализ результатов численных экспериментов, выполненных на базе созданных 3D-моделей, показал, что тупиковые выработки длиной более 10 м, в которых ведутся очистные работы, могут проветриваться за счет механизма турбулентной диффузии. Время проветривания тупиковой выработки в зависимости от концентрации газов в ней может достигать более двух часов в зависимости от объема подаваемого воздуха в сквозную выработку.
Бесплатно
Статья научная
Разработан методический подход к оценке интенсивности химического выветривания минерального сырья техногенных месторождений компьютерным моделированием. Исследованы гидрофизические и теплофизические свойства техногенного сырья Кольского горнопромышленного комплекса. Выполнено обоснование целесообразности создания биогеобарьера для снижения химического выветривания складированного сырья.
Бесплатно
Методологические аспекты вывода преобразований лоренца при выборе стандартов длины и времени
Статья научная
В работе рассматриваются вопросы выбора стандартов длины и времени в инерциальных системах отсчета (ИСО) и реальности лоренцовского сокращения длины и замедления хода движущихся часов. Как известно преобразования Лоренца выводятся на основе двух постулатов специальной теории относительности (СТО). Кроме этих двух постулатов требуется третий, касающийся свойств пространства и времени. Пустое пространство однородно и изотропно, время однородно и однонаправлено. Такая система постулатов является непротиворечивой и достаточной для вывода преобразований Лоренца. В работе исследуется вопрос об ограничениях, накладываемых на выбор стандартов длины и времени постулатами Эйнштейна.
Бесплатно
Методологические основания современной юридической науки: постановка проблемы
Статья научная
В статье методология юридической науки рассматривается как многоуровневое образование, включающее в себя философские, логические, общенаучные, частнонаучные, юридические и междисциплинарные методы познания. Отмечается, что философские методы задают стратегию юридического познания, логические обеспечивают его рациональную прозрачность, общенаучные методы определяют принципы научного познания как такового и научный статус юриспруденции, частнонаучные характеризуют специфику познания социальных явлений, собственно юридические методы ориентированы на рассмотрение собственно юридических феноменов и процессов. Особое внимание уделяется освещению проблемы метода в современной отечественной литературе по правовой проблематике.
Бесплатно
Методологические проблемы прогнозирования развития Арктики Дальнего Востока России
Статья научная
Рассмотрены вопросы районирования Арктической зоны Дальнего Востока; проанализирована сложившаяся модель освоения Арктики России; выявлены методологические проблемы, связанные с реализацией государственной региональной политики в отношении данного региона; предложены подходы к построению долгосрочного прогноза его развития.
Бесплатно
Методы определения рассеяния обмоток трансформатора по отдельности
Статья
Суммарное реактивное сопротивление рассеяния трансформатора с концентрическими цилиндрическими обмотками зависит от толщин катушек и величины зазора между ними. Существующие методы не позволяют измерять реактивные сопротивления рассеяния каждой обмотки трансформатора в отдельности, поэтому полагают их равными друг другу. В действительности, применительно к рассматриваемому случаю, они существенно не равны. Расчет потокосцепления внешней обмотки показывает, что ее реактивное сопротивление рассеяния больше суммарного сопротивления рассеяния обеих обмоток. Из этого вытекают два обстоятельства: 1) внутренняя обмотка трансформатора поглощает магнитный поток в большей степени, чем рассеивает (рассеивает свой магнитный поток, поглощает от внешней обмотки); 2) ее (эквивалентное) реактивное сопротивление рассеяния является емкостным. В процессе исследования обоснована возможность определения реактивных сопротивлений рассеяния каждой обмотки трансформатора в отдельности с помощью трех экспериментальных методов, дающих удовлетворительное совпадение результатов. Почти парадоксальный результат – емкостный характер сопротивления рассеяния внутренней обмотки трансформатора – получен лишь для концентрических цилиндрических обмоток (обобщать его с другими типами обмоток не следует). Представленные экспериментальные методы не привязаны к характеру реактивности сопротивлений рассеяния. Они универсальны и применимы для любых типов обмоток. Полученные результаты рекомендуется использовать при проектировании и исследовании трансформаторов.
Бесплатно
Методы оценки надежности схем внутрицехового электроснабжения
Статья
Научно-исследовательская деятельность в области развития электроэнергетического и электротехнического оборудования включает разработку новых подходов к оценке показателей надежности элементов электрооборудования и в целом систем внутрицехового электроснабжения. В ходе исследования рассмотрены методы оценки надежности работы электрооборудования в системах внутрицехового электроснабжения на примере участка цеховой сети, включающей ее основные элементы: силовой трансформатор, кабельные линии низкого напряжения, распределительные пункты, автоматические выключатели, магнитные пускатели, контакторы, рубильники. Параметры надежности схемы рассчитаны относительно распределительного шкафа силового ШРс и распределительного пункта силового ПРс; относительно каждого присоединения ШРс и ПРс. Рассматриваемые методы рекомендуется использовать для уточнения периодичности и сроков проведения технического обслуживания и ремонтов электрооборудования системы внутрицехового электроснабжения, а также для анализа надежности работы и выявления наименее надежных участков схем сетей. Представленный расчет с использованием логико-вероятностного метода с помощью построения дерева отказов целесообразно применять для оценки частоты потери питания ШРс и ПРс, а также отдельных присоединений. Для исследуемых схем построены графические зависимости вероятности безотказной работы электрооборудования и появления отказа во времени.
Бесплатно
Методы усиления государственного влияния на работу рыбной отрасли
Статья научная
В статье проанализированы причины ухудшения состояния рыбной отрасли России. Обоснована необходимость государственной программы наделения специальными квотами береговых предприятий.
Бесплатно
