Проведено экспериментальное и теоретическое исследование закономерностей и механизма самоочистки от примесного кислорода дисилицида молибдена, получаемого методом СВС. Показано, что концентрация примесного кислорода монотонно уменьшается при увеличении температуры горения. В диапазоне начальных температур 200–600°С возможно получение продукта с массовым содержанием примесного кислорода меньше 0,01%. Самоочистка от примесного кислорода происходит путем испарения окислов молибдена и кремния в зоне прогрева волны горения.
На основе расчета кинетики химических превращений в смеси CO + N<sub>2</sub>O с использованием цепного механизма реакции в присутствии следовых примесей водорода или паров воды проведен анализ вклада отдельных элементарных стадий в сверхравновесную накачку асимметричной моды CO<sub>2</sub> в ГДЛ. Разработана кинетическая схема реакции, позволяющая проводить численное моделирование кинетики химических превращений в широком диапазоне изменения начального состава смеси, начальной температуры 0,8 – 2,5 кК и давления 0,1–10 МПа.
В рамках теории автомодельного пограничного слоя исследуется влияние внешних газодинамических параметров на режимы протекания химических реакций на плоской каталитической поверхности с учетом изменения профиля скоростей, температур и концентраций по длине пластины. Показано существование режимов, при которых скорость реакции существенно зависит от скорости обдувания поверхности потоком реагентов, при этом на одной части поверхности реакция протекает в кинетическом режиме, а на другой – в диффузионном. Получен конкретный вид зависимостей скорости реакции и размеров области кинетического режима реагирования от внешних газодинамических параметров.
При гетерогенной детонации распылов реализуемы режимы псевдонедосжатой детонации с конечным состоянием продуктов в стационарной сверхзвуковой зоне, лежащей на равновесной адиабате Гюгонио ниже точки касания. Необходимый фактор существования таких детонаций – наличие максимума тепловыделения внутри зоны реакции. Наилучшие возможности реализации этих режимов появляются, если импульсное воздействие неиспаренной к-фазы на поток мало.
Исследована множественность стационарных состояний для кинетической модели Лэнгмюра – Хиншельвуда реакции окисления окиси углерода на сферическом платиновом катализаторе с учетом диффузии реагентов в газовой фазе к поверхности катализатора. Показано, что для относительно больших размеров зерен катализатора диффузия играет существенную роль при определении количества и местоположения стационарных состояний на фазовом портрете реакции, в то время как для относительно малых размеров зерен влиянием диффузии можно пренебречь.
Экспериментально исследовано течение при симметричном косом соударении металлических пластин, ускоренных взрывом. Режимы соударения выбирались такими, чтобы отличия реального течения от невязкого были заметными. Измерена скорость кумулятивной струи и деформация меченой линии в пластинах после взрыва. Сравнение экспериментальных и расчетных результатов приводит к заключению об отличии вязкости металла при течении в струе и песте примерно на порядок.
Анализируются экспериментальные закономерности затухания свободных колебаний в откольно-поврежденной пластине. Предлагается реологическая модель для описания реакции откольно-поврежденного материала на знакопеременные нагрузки. Эта модель дает прогноз о слабой зависимости коэффициента затухания от частоты, а также о характере зависимости скорости звука от частоты. Оба вывода согласуются с экспериментом.
Приводятся результаты экспериментального исследования формирования возмущений на свободной поверхности пластин при синхронном инициировании заряда ВВ в нескольких точках, расположенных по вершинам квадратов.
Обобщаются экспериментальные результаты исследования инициирования твердых гетерогенных ВВ ударными волнами. Ударно-волновая чувствительность зависит как от физико-химических свойств ВВ и его начальной температуры, так и от характеристик инициирующей ударной волны. Макроскопические критерии инициирования, основанные на энергетических концепциях, согласуются с экспериментальными данными в узком диапазоне характеристик инициирующей ударной волны.
Предложен один из методов к решению задачи зажигания твердого топлива сферической формы в предположении о ведущей роли в процессе зажигания гетерогенных экзотермических химических реакций нулевого порядка, основанный на асимптотическом по малому параметру разложения решения исходной задачи. Даны числовые расчеты времени задержки зажигания частицы топлива АШ.
В работе изложен алгоритм идентификации формальных кинетических параметров ведущей стадии горения безгазовых составов по экспериментальной зависимости скорости горения от начальной температуры смеси. Метод основан на численном решении обратной задачи. Полученные кинетические константы позволяют рассчитать критический диаметр системы. Описан алгоритм расчета критического диаметра и проведено сравнение с экспериментальными данными по системе PbO<sub>2</sub>–WO<sub>2</sub>.
Рассчитана скорость горения углеродной частицы, нагретой мощным лазерным излучением, с учетом зависимости коэффициентов переноса от температуры. Проведен анализ теплового баланса частицы в предположении, что среда на большом расстоянии от частицы находится при нормальных условиях. Численными методами найдены области неоднозначности и зависимости скорости горения от плотности потока энергии излучения.
На основании анализа изменения характеристик продуктов полимеризации монокристаллического триоксана в различных условиях ударно-волнового нагружения показано, что при прохождении ударной волны молекулы в кристаллической решетке подвергаются деформации, которая ускоряет все стадии процесса полимеризации. Активные центры процесса полимеризации образуются при частичной деструкции молекул мономера в ударном скачке. Их количество расчет с увеличением деформации молекул мономера.
На основе известных уравнений, описывающих распространение звука в однородной движущейся среде, разработана приближенная методика расчета акустических характеристик основной камеры сгорания газотурбинного двигателя, учитывающая связность полостей кольцевого канала и жаровой трубы, а также распределение средней температуры и скорости газа в этих полостях. Проведено численное исследование влияния некоторых параметров на акустическое поле первой формы продольных колебаний. Результаты расчета сопоставлены с измерениями.
В.И. РОСТОВЦЕВ
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия benevikt@misd.nsc.ru
Ключевые слова: минеральное сырье, немеханические энергетические воздействия, рудоподготовка, обогащение, технологическая и экономическая эффективность
Страницы: 145-155 Подраздел: Обогащение полезных ископаемых
Приведены результаты технологических исследований по возможности использования немеханических энергетических воздействий для интенсификации процессов дезинтеграции и обогащения труднообогатимого минерального сырья. Установлено, что использование обработки потоком ускоренных электронов в процессах обогащения является экономически выгодным, так как при этом существенно повышаются технологические показатели переработки. Прирост извлечения металлов достигает 27 %, производительность увеличивается в 2.2 раза.
Проведена оценка городских почв на примере г. Кирова методами химического анализа и биотестирования. Определено содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов (Zn, Cu, Cd, Ni, Fe, Pb), pH водной и солевой вытяжки, содержание гумуса в различных районах г. Кирова. По суммарному показателю техногенного загрязнения (Zc) городские почвы характеризуются низким уровнем загрязнения. При биотестировании использовали тест-объекты разных трофических групп: Daphnia magna Straus , Paramecium caudatum, Escherichia coli. Приведены результаты сравнительного анализа чувствительности разных методов биотестирования.
Приводятся результаты расчета продуктов распада ацетилена в диапазон давлений 0,1–100 МПа. На примере сравнения расчетных и измеренных значений скорости детонации в ацетилене доказывается правомерность учета конденсированного углерода при вычислении средней молекулярной массы продуктов распада ацетилена.
Описываются экспериментально установленные термоэлектрические явления. Поверхность некоторых проводящих материалов покрывалась пиротехническим составом, затем поджигалась: после сгорания пиротехнического состава при непрерывном местном подогреве на концах материала возникала ЭДС. При использовании неметаллического материала – графита – при указанных условиях также возникала ЭДС.
Экспериментально и расчетно исследовано двухкаскадное устройство для разгона металлических пластин толщиной 0,1–1,0 мм до скоростей 7–12 км·с–1. Рассмотрен механизм разгона пластин пересжатой детонационной волной для случаев, когда толщина пластинки больше и меньше ширины зоны повышенных давлений в детонационной волне.
Исследованы динамика и тепломассобмен мелкодисперсных частиц с известным начальным массовым спектром, вводимых под углом в высокоскоростной поток газа. Указан путь решения прямой и обратной задачи определения начального спектра частиц, обеспечивающего заданное распределение поперек потока некоторой физической величины, зависящей от этого спектра, необходимое в различных технических приложениях (например, для визуализации течения, охлаждения потока или «засева» его испарившимся веществом).
Исследуется влияние длины проницаемого участка и закона распределения массового расхода вдуваемого газа на аэродинамику тел вращения. Установлено, что при локализованном вдуве у поверхности тела возможно образование зоны возвратного течения.
Исследуются метастабильные состояния решений квазилинейного параболического уравнения. Получена оценка снизу для времени метаетабильного состояния, проведены численные расчеты.
Приводятся результаты экспериментальных исследований влияния мощности тепловыделения, теплопроводности материала оболочки, соотношения отверстия и шара на распределение температур по поверхности сферической оболочки, охватывающей тепловыделяющий сердечник, при струйном обтекании в начальном участке струи в диапазоне чисел Re = 104 – 3 · 104.
Решается автомодельная задача о закономерностях распространения тепловой волны в среде, нагретой точечным мгновенным изотропным источником монохроматического излучения. Полученные зависимости сравниваются с известными для случая точечного выделения энергии.
Исследована возможность измерения многоволновых профилей ударных волн с помощью диэлектрических датчиков из лавсана, фторопласта и слюды. Показано, что при воздействии на датчик двух и более последовательных скачков давления он стабильно «занижает» амплитуду второй волны в несколько раз, полностью воспроизводя временной характер записи профиля ударной волны, получаемой с помощью манганинового датчика давления и емкостного датчика скорости.
По результатам измерения массовой скорости и давления на преграде, возникающего при торможении струи, определены распределения плотности и удельной энергии по длине струи взрывного газового компрессора при заполнении его камеры сжатия воздухом различной плотности, а также неоном и ксеноном. По измерению яркостной температуры и потоков излучения, испускаемых заторможенной областью, оценен коэффициент преобразования в энергию излучения гидродинамической энергии, который достигает значения 60–70%.
На основе дифракционной теории определена и проанализирована зависимость пространственно-частотной избирательности и чувствительности прямого теневого метода визуализации турбулентных полей показателя преломления от параметров поля и оптической системы.
С помощью метода квазистационарных функций распределения получено нестационарное решение уравнения Смолуховского, которое использовано в диффузионной теории биомолекулярных реакций. Найдена формула для скоростей широкого класса реакций с произвольным потенциалом взаимодействия реагирующих частиц. В случае прохождения состоянием системы потенциального барьера формула дает известные результаты Крамерса. Для конкретных реакций диссоциации константы скоростей согласуются с экспериментальными.
Работа посвящена численному исследованию обтекания шара проводящей вязкой жидкостью при наличии электромагнитных объемных сил (ЭОС), создаваемых находящимся внутри шара источником. Для чисел Рейнольдса Re = 50; 100; 200; 300 рассчитаны поле скоростей, распределение завихренности и давления на поверхности шара при разных значениях параметра МГД-взаимодействия. На основе этих данных вычислены коэффициенты сопротивления трения, сопротивления давления и суммарный коэффициент сопротивления. Показано, что ЭОС выбранного источника приводят к уменьшению сопротивления давления и увеличивают сопротивление трения. Рост суммарного сопротивления за счет ЭОС замедляется при увеличении числа Re и почти прекращается при Re = 300.
С помощью микротермопарной методики получены полные распределения температуры по зонам синтеза в смесях Me + αВ для Nb, Та, Ti, Zr, Hf и Mo. На основании проведенных измерений построены распределения тепловых потоков, степени полноты реакций и скорости тепловыделения по зонам синтеза. Найдены формальные кинетические константы.
В рамках модели реакционной диффузии показано, что ведущей стадией процесса взаимодействия титана с углеродом является реакция образования карбида титана. Исключение могут составлять завершающие этапы взаимодействия, на которых скорость тепловыделения определяется реакцией растворения углерода в жидком титане. Изучены закономерности разогрева и образования конечного продукта.
В диффузионном приближении рассмотрена релаксация малой примеси колебательно неравновесных двухатомных молекул – ангармонических осцилляторов в полностью равновесном термостате, состоящем из молекул того же газа. Показано, что основным параметром, определяющим роль ангармоничности в кинетике колебательной релаксации, является параметр адиабатичности.
Исследовано влияние размера облучаемой зоны на порог инициирования прессованного азида свинца. Показано, что существует минимальная энергия лазерного моноимпульса, необходимая для возбуждения взрыва. Для объяснения полученных результатов предложена модель, учитывающая диффузный характер рассеяния света в азиде свинца.
Приводятся новые экспериментальные данные о развитии процесса взрыва в расплавленных солях. Показано, что данный процесс не может быть объяснен вскипанием воды, химической реакцией и реализацией метастабильного состояния. Сделана попытка объяснить наблюдаемое явление и оценен тепловой эффект.
Исследуется влияние зависимости эффективной вязкости от температуры на гидродинамические и тепловые характеристики движения. Ввиду нелинейной зависимости вязкости от температуры возможно возникновение принципиально нового явления – вязкостного взрыва, которое не наблюдается при постоянных свойствах среды.
Произведены измерения статистических характеристик пульсаций давления в горизонтальном воздухо-водяном потоке. В двухфазных потоках имеют место пульсации двух видов: мелкомасштабные, обусловленные общей неустойчивостью, аналогичные пульсациям однофазного потока, и крупномасштабные, порожденные пульсацией концентрации и распространяющиеся в потоке со скоростью звука. Размеры крупномасштабных вихрей близки к длине жидкой части пробки. Максимальная интенсивность пульсаций давления, длина жидкой пробки и размер крупномасштабного вихря имеют место в области перехода от пробкового течения к расслоенному с волновой поверхностью раздела. При числах Фруда смеси, больших 10, наблюдается автомодельность указанных величин по числу Fr.
С.И. Осипова1, И.Л. Савостьянова2 1Сибирский федеральный университет, Красноярск osisi@yandex.ru 2Хакасский институт бизнеса, Абакан ruppa@inbox.ru
Ключевые слова: методология, исследовательский подход, методологические и теоретические основы исследования
Страницы: 104-111 Подраздел: Раздел V ВОПРОСЫ ДИДАКТИКИ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВУЗА
Авторы поднимают вопрос о методологической и теоретической основе современного диссертационного исследования как одного из критериев его оценивания, описывают текущее состояние понятийно-категориального аппарата в контексте обозначенной проблемы, приводят примеры обоснованного выбора методологической базы в различных педагогических диссертационных исследованиях.
Приводятся экспериментальные данные по эффективности газовой завесы в сверхзвуковых конических соплах, работающих на режимах перерасширения. Завеса образована вдувом воздуха через кольцевую щель, расположенную на входе в сопло. Опыты проведены в условиях безотрывных и отрывных нерасчетных режимов течения. Экспериментальные результаты сравниваются с опытными данными, полученными в этих же соплах на расчетных режимах течения. Уменьшение эффективности завесы в области взаимодействия скачков уплотнения с пограничным слоем достигало 300%.
Рассматриваются сравнительные физико-технические и экономические характеристики возобновляемых источников энергии. Показаны значительные преимущества ветровой энергии в будущем перед всеми другими видами энергии.
Представлены результаты экспериментального исследования напряжений сдвига на фронте пластической ударной волны в сталях Ст. 3 и Ст. 45 и алюминии АД-1. Сдвиговые напряжения в исследованных сталях изучались в диапазоне давлений ударного сжатия от упругого предвестника до давления фазового перехода, в алюминии – до давления ∼120 кбар. Показано, что значения сдвиговых напряжений для исследованных Ст. 3 и Ст. 45 в точке фазового перехода одинаковы, в то время как в промежуточной области (от упругого предела Гюгонио до давления фазового перехода) они существенно отличаются.
Приведены результаты исследования динамических пьезомодулей монокристаллов германата висмута, германата лития и ниобата лития в диапазоне давлений 0,3÷1,5 ГПа. Показано, что все названные кристаллы могут служить высокоэффективным рабочим телом датчиков давления, ускорения.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
