НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

С. 409-419

С. 420-437

С. 348-369

С. 326-335

С. 915-924

С. 925-940

С. 790-799

С. 800-816

С.398-412

С. 227-239

С.256-267

В статье проведена оценка возможности использования емкости с криогенной заправкой в составе автономного комплекса на сжиженном природном газе. На основе емкости с криогенной заправкой была спроектирована установка, утилизирующая низкопотенциальное тепло, при эксплуатации которой вырабатывается дополнительная электрическая энергия. Для оценки эффективности работы были проведены расчеты предлагаемой установки при различных конечных давлениях в ЕКЗ. Во всех вариантах масса заправленного криопродукта составляет 866 кг. В зависимости от давления определены величины количества дополнительной электрической энергии, получаемые в установке за счет утилизации низкотемпературного потенциала СПГ. Введены новые показатели, такие как удельное количество дополнительной энергии. Данные показатели позволяют объективно оценить потенциальные возможности получения дополнительной энергии при использовании криопродуктов с последующей их регазификацией в ЕКЗ с учетом эксплуатационных ограничений и расхода рабочего тела. Была также спроектирована теплоотрицательная установка, служащая для заправки автомобилей природным газом. При этом общее количество выработанной электрической энергии составит 3725,22 кВт•ч в течение 225 мин. Время работы теплоотрицательной установки, включая время газификации метана в ЕКЗ, время заправки автомобилей, и время выработки электроэнергии, составит 24 ч. Проведенная экономическая оценка теплоотрицательной установки показала, что срок окупаемости установки составляет 3,4 года.

Представлены данные по разработке установки для определения деформационной способности (механических характеристик) оболочек твэлов в условиях взаимодействия топливо-оболочка (ВТО) в заданных и контролируемых условиях по следующим параметрам: температура, скорость деформирования, концентрация водорода, концентрация коррозионно-агрессивной среды (йод). Обсуждаются результаты апробирования макета механического нагружающего устройства и собственно механического нагружающего устройства (МНУ) при нагружении циркониевой оболочки Ø9,1х7,73 мм из сплава Э110 о.ч., при температурах 380^оС и 350^оС, путем воздействия усилием пуансона на имитатор топливной таблетки из оксида алюминия.

Проведено экспериментальное исследование двухфазного адиабатического потока в режиме барботажа в вертикальном цилиндрическом канале при различных уровнях объемных газосодержаний. Проанализированы полученные оптическим методом векторные поля скоростей с целью выявить характер движения воздушных объемов, форму пузырей, скорости движения обеих фаз, характер движения жидкой фазы в нижней части канала, истинное газосодержание. Полученные данные детально описывают структуру потока и могут быть использованы в качестве верификационной базы для применяемых в современных теплогидравлических кодах математических моделей, используемых в расчетах теплогидравлических характеристик двухфазных течений в контурах циркуляции ядерных реакторов.

Распространение детонационной волны в газовых метано-кислородных смесях в канале переменного сечения исследовано экспериментально. Инициирование детонации осуществлялось искровым разрядником. Возникновение детонации возникало вследствие перехода горения в детонацию. Состав смесей подбирался таким образом, чтобы ширина детонационной ячейки была в несколько раз меньше диаметра канала. Определены скорости и давления на фронте детонационной волны в зависимости от состав смеси, в том числе в присутствии азота. Определены размеры детонационных ячеек с помощью закопченной фольги, установленной внутри канала. Изучено влияние конического сужения на параметры детонационной волны. Представлены диаграммы распространения волны сжатия, фронта пламени, детонационной волны в камере сгорания в зависимости от состава смеси.

Работа посвящена исследованию влияния доли гелия на значение критерия Прандтля для различных газовых смесей. Показано, что низкое значение критерия Прандтля позволяет повысить эффективность газодинамического энергоразделения в трубе Леонтьева. Проведено численное исследование влияния состава смесей газов на значение критерия Прандтля и выполнена верификация методики расчета по известным экспериментальным данным и результатам расчетов других авторов. Показано, что существуют бинарные смеси «легких» и «тяжелых» газов, обладающими аномально низким значением критерия Прандтля и используемая методика расчета позволяет корректно рассчитывать их теплофизические свойства.

Диски ГТД являются высоконагруженными деталями сложной формы с интенсивными концентраторами напряжений, работающие в условиях сложнонапряженного состояния. Потеря функциональной способности диска или его разрушение может привести к аварийной или катастрофической ситуации. Поэтому совершенствование методов оценки деформирования и предсказания разрушения дисков является одной из важных задач. В работе представлены результаты квазистатического численного моделирования разгонных испытаний модельного диска из жаропрочного деформируемого сплава. Для определения напряженно-деформированного состояния диска в процессе нагружения использован метод конечных элементов. Моделирование полей упругопластических деформаций проводилось с использованием теории пластического течения с изотропным упрочнением. Исследовано влияние на модель условий текучести Мизеса и Треска. Для определения параметров модели материала был использован экспериментальный метод определения в темпе нагрузка-разгрузка радиальных перемещений ободной части модельного диска с помощью вихретоковых датчиков. Результаты расчетов с использованием различных параметров модели материала сравниваются с результатами эксперимента.

В работе рассмотрена схема автономного солнечного теплоаккумулятора, оснащенного фотоэлектрическим преобразователем (ФЭП) для питания гидронасоса. Описана методика расчета плотности мощности солнечного излучения в течение дня. Предложена методика расчета энергетического баланса гидравлической системы автономного солнечного коллектора, предназначенная для проектирования подобных систем. Получены зависимости, позволяющие рассчитать основные параметры узлов, входящих в состав установки, в том числе необходимые минимальные площади абсорбера и ФЭП, мощность насоса, расход теплоносителя. Получены характерные значения площади ФЭП, необходимой для работы при типовых внешних условиях.

Вихревые каналы являются способом интенсификации теплообмена, сочетающим в себе механизм развития поверхности и высокую конвективную составляющую. Вихревые каналы образуют проточный тракт, полученный совмещением огневой и силовой стенок, на которых имеются фрезерованные ребра под разными углами пересечения. В работе проведено исследование процессов теплообмена в вихревых каналах посредством численного моделирования. Моделировалось течение в широком диапазоне чисел Рейнольдса, получены тепловые и гидравлические характеристики данного способа интенсификации. Показано, что суммарный эффект интенсификации теплообмена складывается из конвективной составляющей и эффекта развития поверхности за счет ребер. Показано, что в ряде случаев данный способ интенсификации теплообмена позволяет снимать большие тепловые потоки, чем в оребренном тракте при тех же условиях.

В статье описаны теоретические методы исследования перкутанного поступления в организм человека гексафторида урана и продуктов его гидролиза. Рассмотрены интегральная и дифференциальная модели. Описаны возможности каждой из них. Приведены результаты, полученные в рамках обеих моделей, по оседанию урана и фтора на поверхность кожи, по депонированию этих веществ в организме в аварийной ситуации и в условиях повседневной производственной деятельности. Приведен результат по распределению депонированного урана по отдельным органам. Показано, что при некоторых режимах работы на производстве, накопление урана в почках превышает критическое значение, что приводит к их заболеванию. Показана роль полученных результатов в решении вопросов предохранения сотрудников от профессиональных заболеваний и медицинской помощи попавшим в аварийную ситуацию.