ivdon3@bk.ru
В статье проведено численное исследование теплоотвода с изменением агрегатного состояния масла. Моделирование проводилось в САПР Ansys Fluent для двух режимов, статический - при постоянном нагреве масла с температурой 340К и динамический, при котором температура нагрева менялась в зависимости от времени с 340К до 270К. Передача тепла при изменении агрегатного состояния вещества широко применяется в тех случаях, когда необходимо достичь максимальной эффективности теплообмена. При этом энергия тратится на фазовый переход вещества, например на испарение из жидкой фазы. Преимуществом описанной в работе конструкции теплоотвода является довольно большая скорость теплопере¬дачи, большая стойкость к различным воздействиям, в том числе и механическим, обеспечивающееся в первую очередь простотой конструкции, устраняющая недостатки классических конструкций, которыми являются громоздкость (наличие внешнего охлаждающего контура) и ограниченность скорости теплопереноса.
Ключевые слова: теплоотвод, численные методы, агрегатное состояние, вычислительный эксперимент, эффективность теплообмена
01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В данной статье представлены результаты исследований по влиянию хелатного комплекса эрбия на процесс переработки вторичного сырья из полиэтилентерефталата (ПЭТФ).
Ключевые слова: полиэтилентерефталат, рециклинг, экструзия, полиизобутилен
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В статье авторами произведен вычислительный эксперимент в САПР Ansys Fluent по исследованию эффективности теплоотводящей поверхности с точки зрения снижения температуры теплонагруженного источника. Обеспечение оптимальных тепловых режимов изделий электронной техники является одной из важнейших проблем конструирования радиоэлектронной аппаратуры. Повышение температуры изделия электронной техники значительно снижает надежность их работы. Работа посвящена численному моделированию эффективности теплоотводящей поверхности штыревого радиатора с внутренним источником тепла. Сделан вывод о неэффективности выполнения теплоотводящей штыревой поверхности, не вся поверхность является равноэффективной.
Ключевые слова: тепловой режим аппаратуры, штыревой теплоотвод, численные методы, аэродинамический поток
01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Проведены исследования физико-химических свойств кобальтовых катализаторов для синтеза Фишера-Тропша, приготовленных методом пропитки силикатного носителя. Изучено влияние оксидных промоторов на удельную поверхность, объем и размеры пор, степень восстановления металлического кобальта на поверхности катализатора Co-Al2O3/SiO2.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, синтетические углеводороды, катализатор, кобальт, промотор, носитель, удельная поверхность, пористая структура, каталитическая активность, степень восстановления
Исследование взаимодействия электромагнитного излучения с молекулярными системами дает большую часть информации об их структуре и свойствах. Интерпретация экспериментальных данных напрямую определяется знанием структуры энергетических уровней и ее изменением при переходе данных систем в возбужденное состояние. Ключевой задачей методов расчета молекулярных орбиталей возбужденных состояний является точное описание возникающих вакансий молекулярного остова, приводящих к радиальной релаксации электронной плотности. В работе предложен метод точного описания электронной плотности молекулярной системы вблизи ее ядер, обеспечивающий решения задачи медленной сходимости молекулярных орбиталей в одноцентровом представлении. Реализация вычислительной процедуры рассмотрена на примере двухатомной молекулы фтороводорода. Проведена оценка энергетических характеристик основного и ионизированных состояний молекулы.
Ключевые слова: одноцентровый метод, молекулярная орбиталь, возбужденное состояние, ионизированное состояние, глубокая оболочка
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей статье предложена методика инженерного расчета толщины спального мешка, которая позволяет на основе данных об эквивалентном коэффициенте теплопроводности пакета спального мешка и заданной теплопродукции человека во сне определять толщину спального мешка. Значения и тенденции изменения относительного расхождения расчетных и экспериментальных толщин спальных мешков в зависимости от температуры объясняются возможными несовпадениями данных о теплопроводности пуха, а также необходимостью введения коэффициентов утепления для отдельных участков тела.
Ключевые слова: спальный мешок, толщина пакета, температура, термосопротивление, комфорт, сон, тепловой поток, пух
Отмечается необходимость изучения теплового баланса ионосферных электронов в спорадическом слое Е для уточнения условий его образования в рамках теории ветрового сдвига. Рассмотрена методика расчета высотного профиля температуры электронов в спорадическом слое Е ионосферы. Отмечено удовлетворительное совпадение расчетного профиля электронной температуры с экспериментом.
Ключевые слова: ионосфера, температура электронов, спорадический слой, тепловой баланс, скорость нагрева, ветровой сдвиг, высотный профиль температуры, зондовые измерения
Проведено исследование параметров пористой структуры и внешней поверхности кобальтовых катализаторов для синтеза Фишера-Тропша, приготовленных методом пропитки по влагоемкости. Изучено влияние полиморфной модификации носителя на физико-химические свойства катализатора Co/Al2O3.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, синтетическое моторное топливо, катализатор, носитель, промотор, полиморфные модификации Al2O3, элементный анализ, удельная поверхность, пористая структура
В работе представлен обзор существующих расчетных схем и техника получения угловых частей матричных элементов операторов спектроскопических величин с обсуждением случаев сложных электронных конфигураций, содержащих неэквивалентные электроны. На примере конфигурации с четырьмя незаполненными электронными оболочками показана высокая результативность техники построения волновых функций произвольных электронных конфигураций, основанная на комбинации детерминантного подхода Слэтера и процедуры последовательного связывания орбитальных и спиновых моментов на основе коэффициентов Клебша-Гордана в приближении LS–связи.
Ключевые слова: детерминант Слейтера, коэффициент Клебши-Гордана, орбитальный угловой момент, спиновый момент, 3j-симовол, генеалогический коэффициент, LS-связь
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Поглощающий аппарат служит для гашения удара при сцеплении и движении вагонов. Большую часть энергии, около 80%, в данной системе поглощает фрикционный узел, состоящий из фрикционного клина и неподвижной пластины. Поглощение энергии в данной системе происходит вследствие работы сил трения, возникающих при продольном движении нажимного клина относительно фрикционной пластины. Вследствие больших ударно-фрикционных нагрузок происходит интенсивный износ и разрушение металлокерамического брикета, что отрицательно влияет на энергоемкость поглощающего аппарата. Для устранения данных недостатков были проведены исследования по созданию нового материала. После многочисленных экспериментов была получена композиция с оптимальным содержанием компонентов, которая максимально удовлетворяет условиям работы фрикционного узла и требованиям, предъявляемым к данным аппаратам.
Ключевые слова: поглощающий аппарат, фрикционный узел, металлокерамика, износостойкость, фрикционная пластина, порошковый материал, технология спекания
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.08 - Технология машиностроения
В статье рассматривается анализ теоретических циклов двигателей внутреннего сгорания. Представлен цикл Отто, Дизеля и Сабатэ-Тринклера. Теоретический цикл представляет собой замкнутый цикл, происходящий в цилиндрах поршневого двигателя с присущими ему особенностями и допущениями. Каждый такой цикл характеризуется двумя основными показателями, такими как теплоиспользование и работоспособность. При этом теплоиспользование определяется термическим коэффициентом полезного действия. Приведена оценка влияния термодинамических факторов на изменение термического КПД для получения наилучшей экономичности и максимальной удельной работы циклов. Получен термический КПД смешанного цикла. Представлены выводы влияния значения степени сжатия на термический КПД. Проведено сравнение‚ различных теоретических циклов с точки зрения их экономичности и работоспособности при одинаковых условиях.
Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания, идеальный цикл, термический коэффициент полезного действия, тепловые процессы
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта
В статье приведен обзор способов утилизации тепла уходящих газов котлоагрегата. В условиях актуализации (как технической, так экономиче-ской целесообразности) применения технологий по экономии топлива и охрана окружающей среды нашло применение агрегатов на базе двигателя внутреннего сгорания и микротурбины с утилизацией тепла системы охла-ждения и выхлопных газов. Глубокое охлаждение продуктов сгорания при-родного газа как в котлоагрегатах (конденсационных котлах) так в специаль-ных конденсационных теплообменных аппаратах (утилизаторах) позволяет не только организовать полное использование физической теплота дымовых газов (низшей теплоты сгорания топлива), но и осуществить отбор скрытой теплота конденсации водяных паров. Коэффициент полезного действия кот-лоагрегата будет повышен при этом режиме на 8-12% при условии работы котлоагрегата в оптимальном режиме. Охлаждение продуктов сгорания так-же снижает содержание оксидов азота в дымовых газах, в т.ч. с применением теплонасосных установок. Эффективность реализации проектов по установке конденсационных утилизаторов в большой степени зависит от количества часов их работы на максимальной мощности в режиме глубокой утилизации. В связи с чем предложен вариант оптимизации тепловой схемы котельной с утилизатором тепла дымовых газов.
Ключевые слова: теплоутилизатор, тепловая схема котельной, оптимизация, котлоагрегат, дымовые газы, теплогенерирующая установка
Рассмотрены процессы модификации стекла для элементов микрофлюидики путем локального теплового нагрева электронным лучом сопровождающиеся десорбцией элементного состава поверхности стекла. Исследовались образцы силикатного стекла, подготовленные по стандартной технологии полировки и после электронно-лучевой обработки. Проведенные оценки показали, что глубина обеднения поверхностного слоя слабосвязанными щелочными элементами достигает 20-50 нм. При этом температурный фронт обработки достигает глубины 50 мкм.
Ключевые слова: микрофлюидика, электронно-лучевая обработка, элементный состав стекла, диффузия, десорбция, уравнение Френкеля–Андраде
В статье приведены результаты применения вязкостных присадок на основе полиизобутиленов для повышения работоспособности железнодорожных пластичных смазок ЛЗ ЦНИИ. Установлено, что введение данного типа присадок в дисперсионную среду смазок позволяет повысить их коллоидную стабильность и трибологические свойства без ухудшения эксплуатационных параметров, существенных для области применения данных смазок.
Ключевые слова: пластичный смазочный материал, трение, загуститель, полиизобутилен, износостойкость, смазочная пленка, надежность
Представлен сравнительный анализ методов теплотехнического расчета и оценка эффективности теплообмена в каркасно-щитовом домостроении.
Ключевые слова: Каркасно-щитовое домостроение, воздухопроницаемость, эффективность теплообмена, тепловлажностный режим
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Показаны концентрационные изменения частот спектров комбинационного рассеяния в бинарных солевых расплавленных системах щелочных металлов с общим катионом Li/ClO4, NO3. Отмечается антибатное изменение частот валентных колебаний.
Ключевые слова: расплавы, нитраты, перхлораты щелочных металлов, спектры комбинационного рассеяния, бинарные солевые системы
Разработано экспериментальное устройство, предназначенное для обнаружения периферических вен при выполнении инъекций и инфузий, на основе регистрации разности интенсивности оптического сигнала, отраженного от сосудов и окружающих их тканей. Устройство позволяет выполнять детекцию мест расположения сосудов, определять их проекцию, уверенно различать вены и артерии. Эффективность применения показана при испытаниях на здоровых людях и пациентах с диабетической ангиопатией. Устройство является весьма компактным, имеют простую конструкцию и низкую себестоимость.
Ключевые слова: инфракрасное излучение, оптическая пара, фотодиод, светодиод, интроскопия, детекция сосудов, осложненный внутривенный доступ, периферическая вена, фотоплетизмография, ангиопатия
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
В работе рассматривается эффективность реализации алгоритмов ЦОС необходимых для реализации обнаружения факта разбития стекла в контролируемом помещении. В процессе исследования проанализированы существующие схемы построения извещателей разбития стекла используемых в существующих системах охранно-пожарной сигнализации. Исследована возможность построения алгоритмов цифровой фильтрации на микроконтроллерах STM32F4XX средней степени интеграции. Исследования показали принципиальную возможность реализации алгоритмов ЦОС необходимых для обнаружения факта разбития стекла на микроконтроллерах STM32F4XX в режиме реального времени.
Ключевые слова: цифровая обработка сигналов, система охранной сигнализации, извещатель разбития стекла, цифровой фильтр, конечная импульсная характеристика, производительность микроконтроллера.
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Описывается оптико-электронное устройство, включающее в себя два полупроводниковых лазера зеленого и красного цветов, коллимирующую и отражающую оптику, два сканера, осуществляющих сканирование лазерного луча и позволяющих получить плоский многосекционный, многоцветный световой растр. Световой растр большого размера (22х4) градуса может использоваться в курсо-глиссадной системе организации посадки летательных аппаратов на малоразмерные площадки. Световой растр состоит из семи секторов, один из которых желтого цвета, три красных сектора и три зеленых. Желтый сектор выполняет функции курсового ориентира, а остальные цветные сектора выполняют функции глиссады. Выполненные эксперименты на созданном оптико-электронном устройстве показали возможность его использования в курсо-глиссадной системе посадки летательных аппаратов.
Ключевые слова: световой растр, полупроводниковые лазеры, гальваносканеры, строчная развертка, кадровая развертка, сектора растра, размеры плоского растра, курсо-глиссадная система
В статье проведен анализ адаптационного контура, который представляет собой интегральный уровень управления гемопоэтической системы организма, направленный на оптимальное поддержание метаболизма организма в целом. Указано, что для сложных измерительных задач целесообразно использовать принципы построения измерительных систем, сформулированные в терминах системных функций с использованием фрактально-категориального подхода. Сделан вывод, что функторные и категорные отображения делают анализ регуляции процесса кроветворения более полным и наглядным, а возможность дальнейшей декомпозиции позволяет исследователю проводить более детальное исследование, наглядно отображает процессы адаптации организма при внешних воздействиях и естественным образом способствует построению автоматизированных измерительных систем , для которых рассматриваемый адаптационный контур является моделью биопреобразователя информации о процессах кроветворения , входящего в состав биоинструментальной измерительной системы.
Ключевые слова: структурно-аналитический метод, информационно-измерительная система, информационные потоки, гемопоэтическая система, категорная диаграмма, функторы, адаптационный контур, биоинструментальная информационно-измерительная система, управляющий сигнал, измерен
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
Для существенного повышения точности измерения и воспроизводимости результатов исследований разработана методика определения спада освещенности филаментных светодиодных ламп. Обоснована необходимость и возможность осуществления первого отсчета освещенности через одну секунду.
Ключевые слова: филаментная лампа, спад освещенности, методика, погрешность, критериальное значение, скорость спада
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Статья посвящена обзору методов исследований ледовых характеристик водоемов (таких как показатель ледовитости, сроки и длительности фаз ледового режима). Приведены преимущества применения методов многозональной спутниковой съемки для оценки ледовой обстановки водоемов над остальными методами. Выявлены проблемы получения информации о ледовой обстановке конкретного исследуемого водоема, вызванные сложностями идентификации этого водоема при анализе спутниковых данных.организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных площадях.
Ключевые слова: ледовые характеристики, водоем, дистанционное зондирование земли, дешифрирование, многозональная съемка
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
В работе рассмотрены методы генерации оптоакустического сигнала для исследования биологических тканей, показаны преимущества метода. Ультразвуковые исследования биотканей основаны на обнаружении механических свойств в биологических тканях, ультразвуковые методы не позволяют установить уровень насыщения кислородом или концентрацию гемоглобина. Оптоакустические методы могут позволить определить свойства тканей и дать изображения с высокой контрастностью при высоком ультразвуковом разрешении в относительно больших объемах биологических тканей.
Ключевые слова: оптоакустика, оптоакустические волны, биожидкость, сферические источники, поглощение, кислородонасыщение, ближнее поле, дальнее поле
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения