Представлены результаты численного исследования турбулентной свободной круглой затопленной струи в воде при числе Re = 25000 методом крупных вихрей (LES). Результаты LES-расчетов сопоставляются с данными измерений методом PIV для такой же конфигурации течения. На основе анализа вычисленных энергетических спектров турбулентности исследованы процессы формирования слоя смешения на начальном участке струи, его развитие вниз по потоку. Проведен анализ влияния величины коэффициента Cs подсеточной модели Смагоринского на гидродинамические характеристики струи.
Методами высокочастотных тепловых волн и коаксиальных цилиндров исследована теплопроводность озонобезопасного хладагента С10М1 в жидком (303,9 ÷ 342,4 К, 1,23 ÷ 4,257 МПа) и газовом (324 ÷ 398,15 К; 0,672 ÷ 2,107 МПа) состояниях. Оцениваемые величины погрешностей измерений температуры, давления и теплопроводности составляют соответственно ±0,02 К, ±1,5 кПа и ±1,5÷2,5 %. Получены аппроксимационные зависимости для теплопроводности во всем исследованном интервале температур и давлений, а также на линиях конденсации и испарения. Показано, что теплопроводность в жидком состоянии аддитивна относительно массовых концентраций компонент.
Л.И. Тушинский1, А.П. Алхимов2, В.Ф. Косарев2, А.В. Плохов1, Н.С. Мочалина1 1Новосибирский государственный технический университет 2Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
Страницы: 141-145
Исследована структура и свойства алюминиевых покрытий, нанесенных методом холодного газодинамического напыления (ХГН). Принципиальное отличие алюминиевых ХГН покрытий от газотермических заключается в возможности образования прочного слоя металлических частиц на подложке в условиях пониженного теплового воздействия, то есть при температуре ≤ 500 K. Установлено, что формируется достаточно плотное, малопористое покрытие, прочно сцепленное с основным металлом. Показано, что адгезионная прочность слабо зависит от толщины покрытия, так как в поверхностных слоях образуются сжимающие напряжения. Предложена качественная модель формирования покрытий.
Проведены измерения амплитудно-фазовых характеристик электромагнитного поля высокочастотного факельного разряда, горящего в воздухе и аргоне. На основе экспериментально полученных радиальных распределений радиальной компоненты электрического поля проведено определение величины волнового числа электромагнитной волны, распространяющейся в воздушной плазме высокочастотного факельного разряда. Рассчитано осевое распределение радиальной компоненты электрического поля на основе модели канала факельного разряда в виде электрической линии конечной длины.
Предложен новый подход к моделированию техногенной нарушенности массива, основанный на расчете неоднородного напряженного состояния пород, вероятностной оценке прочности массива и некоторых положениях теории перколяции.
Л.А. НАЗАРОВ1,2, Л.А. НАЗАРОВА1,2, А.Л. КАРЧЕВСКИЙ3,2, Н.А. МИРОШНИЧЕНКО1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия 2Новосибирский государственный университет, ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия 3Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН, просп. Академика Коптюга, 4, 630090, г. Новосибирск, Россия
Ключевые слова: массив горных пород, продуктивный пласт, давление, обратная задача, геодезические данные, смещения, целевая функция
Страницы: 11-19 Подраздел: Геомеханика
Предложен метод оценки пространственного распределения давления в разрабатываемом продуктивном пласте по геодезическим данным, зарегистрированным на земной поверхности. Численными экспериментами установлено, что для однозначной разрешимости обратной задачи необходима регистрация поверхностных смещений как в вертикальном, так и горизонтальном направлении.
С помощью анализа графиков повторяемости сейсмических событий, их распределения по времени в течение рабочей недели и расположения эпицентров показано, что сейсмичность Кузбасса начиная с 60-х годов прошлого века носит сложный природно-техногенный характер. С конца 80-х гг. природно-техногенная сейсмичность переходит во вторую стадию, характеризующуюся роевыми потоковыми проявлениями сейсмических событий низкого энергетического класса и мощными неглубокими землетрясениями в районах высокой концентрации горных работ, прежде всего вблизи глубоких карьеров. Самым ярким событием этого типа стало землетрясение 19.06.2013 г. с магнитудой Ms = 5.2 около разреза “Бачатский”. Установлено, что природно-техногенная активность в большой мере связана с глубинными разломами, относительно слабо проявленными в верхнем слое земной коры и рельефе местности, что свидетельствует об ускорении их прорастания на поверхность под воздействием техногенных факторов. Предложена программа углубленных исследований природно-техногенной сейсмоактивности Кузбасса и разработки методов раннего выявления активизирующихся зон.
А.П. БОБРЯКОВ
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: срез, триггерные эффекты, мягкое нагружение, разломы, трение, скольжение
Страницы: 35-44 Подраздел: Геомеханика
Работа выполнена в рамках лабораторного моделирования неустойчивого деформирования горных пород вдоль границы разломной зоны. Приведены результаты исследований подвижек по жестким границам, разделенным прослойкой предварительно напряженной сыпучей среды при триггерной разгрузке. Установлено, что связь между сбросом усилий и смещениями твердых границ на диаграммах триггерной разгрузки линейна. Угол наклона прямых характеризует результирующую жесткость системы и определяется вариацией входящих параметров: пружины, имитирующей упругость бортов разлома; сыпучей среды, имитирующей контактное трение на разломе; триггера, вызывающего кратковременное падение трения. Выявлено, что мягкое нагружение более энергоемко, а при разгрузке приводит к меньшим сбросам усилий, но к большим подвижкам. Показано, что разгрузка сыпучей среды, приведенной в предельное состояние, при каждом триггерном воздействии сопровождается динамическими проявлениями в виде “скачков” смещений твердых границ и частичным сбросом сдвиговых усилий.
С.В. КЛИШИН, О.А. МИКЕНИНА
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия sv.klishin@google.com
Ключевые слова: напряженное состояние, боковой распор, континуальная модель, горная порода, сплошная среда, гранулированный материал, численный анализ, метод дискретных элементов
Страницы: 45-52 Подраздел: Геомеханика
Выполнено численное исследование напряженно-деформированного состояния дискретного материала в случае двухосного нагружения в трехмерной постановке. Показано выполнение соотношения континуальной модели Друкера – Прагера для двумерного случая на начальной стадии течения.
С.В. СЛАСТУНОВ1, Г.Г. КАРКАШАДЗЕ1, К.С. КОЛИКОВ1, Г.П. ЕРМАК2 1Московский государственный горный университет, Ленинский проспект, 6, 119991, Москва, Россия 2Управление по надзору в угольной промышленности Ростехнадзора, ул. А. Лукьянова, 4, стр. 1, 105066, Москва, Россия
Ключевые слова: уголь, метан, газоносность, давление, сорбция, массоперенос, допустимая нагрузка
Страницы: 53-59 Подраздел: Геомеханика
Представлена методика расчета допустимой нагрузки на очистной забой по газовому фактору, основанная на решении уравнений эмиссии метана в очистной забой из угольного пласта, пород кровли и почвы. В модели учитывается проницаемость, параметры сорбции угля, пористость, мощность пласта, длина очистного забоя, давление газа, а также разрешенная по нормам техники безопасности концентрация метана в исходящей вентиляционной струе. Модель реализована численно для обоснования плановых нагрузок на очистной забой при разработке угольных пластов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
