|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловые процессы в технике №10 за 2015 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
- Теоретико-экспериментальное исследование взаимодействия горячих газов с жидкостью в замкнутой модельной емкости В. И. Трушляков, С. А. ЛаврукОмский государственный технический университет, Омск;e-mail: vatrushlyakov@yandex.ru, 434
Проведена доработка математической и физической моделей процесса газификации модельной жидкости. Проведено численное и экспериментальное моделирование процессов тепломассообмена с учетом сделанных изменений в математической и физической моделях: конвективный теплообмен и теплообмен излучением, при подаче горячего газа (теплоносителя) в замкнутую емкость с жидкостью при температуре теплоносителя 373±2 K, температуре окружающей среды 291±2 K, расходе теплоносителя 300 л / мин.
Ключевые слова: модельная емкость, теплоноситель, математическая и физическая модели процесса, жидкость, допущения.
- Решение нестационарного уравнения теплопроводности в неоднородной среде с подвижными границами И. Г. Зорина, Ю. С. Ильина, Н. И. СидняевМосковский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва;e-mail: Sidnyaev@bmstu.ru, 439
Рассматриваются вопросы математического моделирования и вычислительного эксперимента в проблемах по составлению прогноза изменения фазового перехода. Проблема, связанная со стационарной задачей, изучается как «квазистационарная» задача Стефана, возникающая в двумерных областях, при предположении, что поверхность раздела фаз, не изменяя своей формы, движется вдоль образующих с постоянной скоростью, а все явления в соответствующей подвижной системе координат не зависят от времени. С этой целью получено квазистационарное решение уравнения теплопроводности с нелинейными коэффициентами удельной теплоемкости и теплопроводности в полубесконечной области с соответствующей границей, перемещающейся с постоянной скоростью. Для случая линейной зависимости коэффициента теплопроводности от температуры получен интеграл в общем виде и рассчитаны температурные поля. Показано, что при решении поставленной эллиптической задачи с неизвестной границей, отнесенной к абсолютной системе координат, возникает резкое изменение теплоемкости.
Ключевые слова: задача Стефана, температурные поля, стационарность, фазы, область, краевые условия, энергия, расчет, теплопроводность.
- О применении веществ Гидроэффект-Нанопротек в теплообменных аппаратах А. С. Гавриш, Н. О. Затирка, И. В. ГальченкоНациональный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, Украина;e-mail: andrew_gavrish@ukr.net, 449
Проведен анализ задачи повышения надежности работы теплоэнергетического оборудования. Рассмотрена возможность комплексного применения поверхностно-активных веществ. Для различных металлических поверхностей использовались поверхностно-активные вещества типа «Нанопротек Антикоррозион», «Нанопротек Антикор», «Нанопротек Регуляр» и «Гидроэффект». На отдельных экспериментальных участках моделировались конденсационные процессы в достаточно широком диапазоне параметров, а затем результаты переносились на работу реальных промышленных теплообменных аппаратов. Получены эмпирические формулы для расчета коэффициентов теплоотдачи. Результаты работы могут быть использованы для повышения коррозионной устойчивости теплообменных поверхностей, уменьшения массогабаритных характеристик и повышения эффективности теплообменников различного назначения.
Ключевые слова: вещества типа Гидроэффект-Нанопротек, теплообменные аппараты, капельная конденсация, пленочная конденсация.
- Математическое моделирование механизма разрушения полимерных материалов в глубоком вакууме Н. А. Дюгаева1, Г. Н. Кувыркин21ОАО «Корпорация космических систем специального назначения «Комета», Москва;e-mail: natalya. d. 2011@inbox.ru2Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, 454
В связи с конструированием непилотируемых космических летательных аппаратов в негерметичном исполнении ужесточаются требования к полимерным материалам, применяемым в их конструкции. Проблема заключается в том, что в глубоком космосе вследствие сублимации таких материалов под воздействием различных факторов образовавшаяся низкомолекулярная фракция в виде газообразных компонентов десорбирует с поверхности в окружающее аппарат пространство, образуя вокруг аппарата локальный слой собственной атмосферы. Продукты этой атмосферы адсорбируются на поверхностях чувствительных (например, оптических) проборов, что приводит к их загрязнению и в разы снижают их чувствительность. В данной работе с использованием математического моделирования проанализирован процесс сублимации полимерного материала в условиях глубокого космоса. При этом температура поверхности полимера принималась изотермической. Моделирование процесса построено на основе фундаментальных физико-химических и термодинамических законов. Для верификации предложенной математической модели анализу подвержен широко используемый в ракетно-космической технике отечественный полимер с известными характеристиками, полученными экспериментально. В результате решения предложенной математической модели получено распределение Максвелла по скоростям и направлениям для молекул мономеров, образовавшихся в процессе сублимации полимера. Проведена оценка массы мономеров, адсорбировавшихся на чувствительных поверхностях приборов.
Ключевые слова: полимерный материал, мономерные молекулы полимеров, сублимация полимеров, адсорбция мономеров, космический летательный аппарат, космический вакуум, математическое моделирование, математическая модель.
- Комплексное исследование теплового излучения гетерогенных продуктов сгорания при сжигании торфа в энергетических установках В. А. Кузьмин, И. А. Заграй, Р. В. РукавишниковаВятский государственный университет, Киров;e-mail: zagray@ya.ru, 459
Исследуются химический состав, оптические свойства и дисперсность частиц торфяной золы. Проводится расчет компонентов газовой фазы на основании теплотехнических характеристик исходного топлива. Приводятся методика и результаты расчета теплового излучения гетерогенных продуктов сгорания при сжигании торфа. Исследуется зависимость интегральных характеристик излучения (плотностей потоков и степеней черноты) от температуры и толщины излучающего слоя. Работа проведена с целью определения влияния теплового излучения на процессы горения, горения на излучение гетерогенных продуктов сгорания и установления эффективности работы энергетических установок, работающих на торфе.
Ключевые слова: тепловое излучение, гетерогенные продукты сгорания, торф, зольные частицы, химический состав, оптические свойства, дисперсность, распределение частиц по размерам.
- Численный подход в задачах совершенствования теплового состояния твердотельного лазера А. В. Диков1, С. Ю. Меснянкин1, С. Г. Ребров2, Д. М. Цейтлин31Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва;e-mail: heat@mai.ru2ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», Москва;e-mail: rebrov_sergey@mail.ru3ООО «Спектралазер», Москва;e-mail: spectralaser@mail.ru, 465
Проанализированы теплонапряженные узлы твердотельных лазеров и на основе разработанной модели последовательно решаются гидравлическая, а затем и тепловая задачи, позволяющие судить об эксплуатационных характеристиках конструкции. Для улучшения охлаждения важнейших элементов рассматриваемой конструкции — линеек лазерных диодов — предложено использовать теплоотводы, выполненные из алмаз-медного композиционного материала. С целью повышения точности проводимых тепловых расчетов обоснована необходимость учета контактного термического сопротивления, определение которого выполнено по специально разработанной методике.
Ключевые слова: численный расчет, тепловое состояние, твердотельный лазер, температурное поле, контактное термическое сопротивление, эксплуатационные характеристики.
- Тепловое состояние пьезоприводов в лазерных деформируемых зеркалах О. И. Шанин1 , А. В. Черных1, Ю. И. Шанин1, И. С. Шарапов1,21Научно-исследовательский институт научно-производственное объединение «ЛУЧ», Подольск;e-mail: syi@luch.podolsk.ru2Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, 471
Рассмотрено тепловое поведение исполнительного элемента лазерного деформируемого зеркала — пьезоэлектрического привода — при компенсации случайно-неоднородных флуктуаций фазы (например, связанных с атмосферной турбулентностью). Получены аналитические зависимости для расчета температурного состояния привода и диссипации им энергии. Для замыкания математических моделей экспериментально получены данные по свойствам пьезокерамики.
Ключевые слова: пьезопривод, актюатор, лазерное деформируемое зеркало, температура.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|