Главная – Журналы – Поиск по журналам

Для улучшения изоляционных свойств границы твердого и жидкого диэлектриков, снижения риска возникновения скользящих разрядов, частичных разрядов в жидком диэлектрике и роста дендритов в твердом диэлектрике предлагается минимизировать поляризационные и ионные заряды на границе раздела твердого и жидкого диэлектриков. Для этого предлагается использовать в конструкциях неполярные твердые диэлектрики с такой же диэлектрической проницаемостью ε , как у жидкого диэлектрика. Для трансформаторного масла с ε = 2,3 подходят полипропилен и полиэтилен с ε = 2,3. При этом полипропилен обладает относительно высокой механической прочностью, детали из него хорошо обрабатываются, а полиэтилен обладает гибкостью, деформируется без трещин, поэтому из него изготавливаются оболочки проводов. Таким образом, можно увеличить электрическую прочность высоковольтных импульсных устройств, повысить надежность изоляции и уменьшить габариты устройств

С использованием метода вневакуумной электронно-лучевой наплавки на поверхности титанового сплава ВТ20 сформировано покрытие на основе алюминидов титана с добавками Cr, Nb и Si толщиной 2,3 мм. Для оценки гомогенности покрытия по толщине применялся метод энергодисперсионной дифракции рентгеновского синхротронного излучения в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией. Установлено, что концентрации алюминия и легирующих элементов в наплавленном слое незначительно варьируются по его толщине, что влияет на соотношения основных фаз (γ-TiAl, α₂-Ti₃Al, Ti₅Si₃), сформированных в покрытии, при качественно неизменном составе. Такие колебания не должны оказывать значительного влияния на изменение свойств покрытия по его толщине. Установлено, что износостойкость наплавленного слоя в условиях сухого трения скольжения в 2,5 раза превышает показатели, полученные для основного металла, а прирост его массы при температуре 1100 °C в 6,5 раза меньше по сравнению с титановым сплавом ВТ20

Проведено численное исследование влияния параметров лазерного излучения на растворение тугоплавкого соединения диборида титана (TiB₂), используемого для упрочнения поверхности. Рассматривается сферическая частица TiB₂, помещенная в расплав титана, содержащий наноразмерные тугоплавкие частицы модификатора. Моделирование проведено с учетом неравномерности нагрева, характерной для лазерной наплавки порошков. Определена зависимость времени растворения частицы TiB₂ от мощности лазера и скорости наплавки. Проведено сравнение с растворением частиц карбида титана. Показано, что физические свойства TiB₂ существенно влияют на характер и время его растворения

Для многомерного квантового волновода с цилиндрическим выходом на бесконечность приведены разнообразные оценки сверху и снизу кратности его дискретного спектра. Часть оценок, основанных на собственных числах интегродифференциальной задачи на резонаторе, в литературе отсутствуют. Вместе с тем рассматриваемая задача позволяет получить более точное достаточное условие непустоты дискретного спектра волновода и оценку его кратности

Проведен газодинамический расчет тепловых нагрузок и параметров течения однофазного потока в тракте сверхзвукового выхлопного диффузора с применением коммерческой программы численного моделирования. Описаны расчетная модель и проблемы расчета тепловых потоков в области псевдоскачка. Предложен комбинированный метод расчета тепловых потоков на основе решения интегральных соотношений для пограничного слоя в области сверхзвукового течения и использования выведенных инженерных формул для области псевдоскачка. Предложенный подход опробован на профилированном диффузоре малых размеров. При сопоставлении расчетных и экспериментальных данных различие не превысило 20 %

Исследуется влияние вторичных течений в виде парной спирально-вихревой структуры, образующейся при закручивании потока в кольцевом канале, на процессы теплообмена. Экспериментально и численно определены локальные и осредненные характеристики теплообмена в кольцевом канале при закручивании потока. Рассмотрен процесс формирования парной спирально-вихревой структуры, а также обусловленная ею неравномерность распределения числа Нуссельта. Полученные данные сопоставлены с известными расчетными зависимостями. Наибольшее различие между результатами численного моделирования и экспериментальными данными, отражающими распределение осредненной плотности теплового потока в кольцевом канале, не превышает 16 %. Установлено, что вторичные течения формируют сложную локальную картину теплообмена, которая не описывается существующими уравнениями для осредненного числа Нуссельта

Предложена нестационарная модель осаждения твердых частиц выбуренной породы в затрубном пространстве скважины с произвольной геометрией после прекращения циркуляции промывочной жидкости. Учитывается возможность образования пробок в затрубном пространстве. В качестве реологической модели жидкости рассматривается неньютоновская жидкость, описываемая степенным законом. Разработана численная схема, позволяющая достаточно быстро и эффективно решать уравнения движения. Приведены примеры моделирования осаждения твердых частиц и образования постели в прямолинейной наклонной и J-образной скважине. Разработанный на основе предложенной модели код позволяет определить распределения толщины и скорости постели, плотности суспензии - параметров, которые могут быть использованы для оценки возможности очистки скважины с возобновлением циркуляции жидкости

Представлены экспериментальные данные о взаимодействии слабых ударных волн с острой передней кромкой плоской пластины и головным скачком при числе Маха M = 2,5. Измерения выполнены термоанемометром постоянного сопротивления. В набегающем потоке, в течении над моделью и пограничном слое определены пространственные распределения среднего массового расхода и его пульсаций под действием N-волны. Проведен спектральный и статистический анализ полученных данных. Результаты экспериментов показывают, что при прохождении N-волны через головную ударную волну происходит уменьшение ее амплитуды в течении над пластиной. Статистические распределения пульсационного сигнала в окрестности фронтов N-волны существенно отклоняются от нормального распределения. Вне N-волны распределение плотности вероятности пульсационного сигнала является нормальным. Выполнены оценки углов распространения фронтов N-волны. Установлено, что передний фронт N-волны распространяется в набегающем потоке под углом, равным 24,9 ±0,5°, что соответствует результатам оптических измерений. Задний фронт N-волны распространяется под углом Маха

Исследуется эволюция малых возмущений при совместном движении двух равномерно растягиваемых слоев идеальных несжимаемых жидкостей. На свободных границах слоев и на поверхности их раздела выполняются кинематические и динамические условия. Показано, что задача о малых возмущениях в лагранжевых координатах допускает разделение переменных. Получена система амплитудных уравнений, содержащая три числа Вебера, отношение плотностей и начальных толщин слоев, а также волновых чисел, что позволяет определить эволюцию возмущенного движения. Приведены численные результаты анализа амплитудных уравнений, указывающие на неустойчивость рассматриваемого движения

Исследована возможность применения физически информированных нейронных сетей (PINN) для модификации осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье ̶ Стокса (RANS) для решения задачи о теплообмене в квадратном канале. Изучен метод аппроксимации решений дифференциальных уравнений на основе подхода PINN для оценки среднего поля температуры течения при использовании различных теплоносителей. Рассмотрено развитое турбулентное течение при большом числе Рейнольдса Re = 6100 и малых и умеренных числах Прандтля Pr = 0,025 ÷ 1,000, используемых в тепловыделяющих элементах, в которых в качестве теплоносителя применяются жидкие металлы и смеси газов. Реализованы две модели, использующие разные способы аппроксимации турбулентного потока тепла: гипотезу градиентной турбулентной диффузии (GDH) и усовершенствованную гипотезу GDH с двумя обучаемыми коэффициентами, учитывающую кратчайшее расстояние до стенки канала. Показано, что применение подхода PINN позволяет во много раз уменьшить вычислительные затраты. Обучение модели занимает приблизительно 2 ч на одном процессоре GPU, в то время как прямое численное моделирование (DNS) для аналогичной задачи на суперкомпьютерном кластере требует нескольких недель вычислений. Показано, что предложенный подход эффективен для параметрической оптимизации, особенно при малых числах Прандтля. При использовании метода PINN с данными DNS точность решения уравнений RANS выше, чем при традиционном RANS-моделировании. Наибольшую точность обеспечила модель, использующая модифицированную аппроксимацию GDH