Главная – Журналы – Поиск по журналам

В работе описаны закономерности формирования волн в струе вязкой жидкости, инициированных ее внезапным разрывом. Установлена возможность существования быстрых растущих возмущений в струе. Выявлена циклическая закономерность зависимости расстояния между образовавшимися каплями. Обоснована определяющая роль эффектов, связанных с действием силы вязкого трения, на формирование быстрых растущих волн.

Проведено исследование течения при движении одиночных газовых снарядов в кольцевом канале. С помощью электродиффузионного метода выполнено измерение касательного напряжения на обеих стенках кольцевого канала. Приведены осредненные распределения напряжения трения по длине канала в моменты прохождения газового снаряда для различных режимов. Показано существенное различие в значениях трения на внутренней и внешней стенках канала.

В работе приводятся описание и результаты расчетно-параметрических исследований по численному моделированию процессов тепломассопереноса водонефтяной смеси в системе горизонтальных скважин на примере реального месторождения высоковязкой нефти. Цель работы заключается в теоретических и численных исследованиях процессов тепломассопереноса водонефтяной смеси, нацеленных на решение ряда научных и производственных задач в сфере анализа разработки запасов углеводородов на месторождениях высоковязкой нефти. В качестве объекта исследования выступают горные породы и природные пласты, насыщенные многофазной жидкостью. Впервые для дискретизации расчетной области авторами предложен и апробирован подход к построению динамической расчетной сетки в естественной полуфиксированной системе координат. В разработанном подходе линии тока и равного потенциала рассчитываются из аналитического решения, полученного на основе теории функций комплексной переменной. В работе предложена физико-математическая модель нестационарного тепломассопереноса водонефтяной смеси в системе параллельных горизонтальных скважин. Физико-математическая модель и метод расчета реализованы в виде комплекса компьютерных программ. На их основе проведены расчетно-параметрические исследования и выявлены наиболее общие закономерности изменения коэффициента извлечения нефти в зависимости от геометрических размеров пласта и расстояния между скважинами, режимов работы скважин, температуры горячего теплоносителя, фильтрационно-емкостных свойств пласта. Показана связь величины конечной нефтеотдачи с введенным в работе обобщенным безразмерным параметром, а именно: увеличение произведения параметров, характеризующих геометрические размеры задачи, фильтрационно-емкостные свойства и начальную насыщенность пласта, приводит к логарифмическому росту коэффициента извлечения нефти.

На модельных примерах проведён анализ инструментальной точности определения модельных температур по данным измерений яркостных температур в двух и трёх экспериментальных точках, когда ни термодинамическая температура, ни излучательная способность места визирования неизвестны. Приведена оценка инструментальной точности определения искомой температуры в зависимости от выбора спектрального окна в спектре теплового излучения. Показано, что перемещение спектрального окна в длинноволновую область спектра излучения может ухудшить инструментальную точность искомой температуры в несколько раз.

Выполнены исследования, позволяющие определить влияние OFA-технологии (Overfire Air) на характеристики процессов тепломассопереноса в топочной камере котла БКЗ-75 Шахтинской ТЭЦ (Казахстан), сжигающей высокозольный карагандинский уголь. С помощью методов компьютерного моделирования изучены различные режимы подачи дополнительного воздуха через инжекторы, в которых OFA составляет 0 (базовый вариант), 5, 10, 15, 18 и 20 %. В результате проведения численного моделирования топочных процессов получены распределения вектора полной скорости, температурные поля, поля концентраций диоксида азота NO₂ по всему объему топочной камеры и на выходе из нее. Показано, что режим с OFA, равным 18 %, позволяет оптимизировать процесс сжигания высокозольного угля, поскольку в этом случае наблюдается увеличение температуры в ядре факела и снижение ее на выходе из камеры сгорания, что оказывает существенное влияние на химические процессы образования продуктов горения. При использовании этого режима максимально уменьшается среднее значение концентрации диоксида азота NO₂ на выходе из топочной камеры.

Для условий факельного сжигания фрезерного торфа с подсветкой природным газом в топке парового котла БКЗ-210-140Ф выполнены расчеты спектральных плотностей потоков энергии излучения и степеней черноты топочных газов. Из анализа характеристик излучения определена стратегия и выбраны пирометры для измерения температуры топочных газов. Для этих пирометров на разных высотах топки котла проведена регистрация температуры топочных газов в зависимости от установленной на пирометрах степени черноты. Для расчетных значений спектральной степени черноты с использованием экспериментальных функций пирометров определена температура топочных газов на разных спектральных участках излучения. Установлено, что в корневой части факела (вблизи горелок) наблюдается максимальная температурная неравновесность между газовой фазой и частицами конденсированной фазы, которая достигает 850 K.

Рассматривается турбулентное течение флюида под действием естественной конвекции внутри солнечной электростанции с вытяжной трубой. Исследование проводится путем численного моделирования с использованием программы Saturne, связанного с программой Syrthes. Выход вытяжной трубы имеет геометрически модифицированный вид. На выходе труб предусмотрена расходящаяся конструкция из секций, имеющих разные углы раскрытия. Исследование проводится для двух типов солнечных электростанций с вытяжными трубами. В первой конфигурации в качестве системы аккумулирования тепла рассматривается только грунт под коллектором. Во второй система аккумулирования состоит из грунта и трубы толщиной 10 см, заполненной водой, которая покрывает всю поверхность коллектора. Граничные условия определяются в соответствии с метеорологическими данными дня, типичного для алжирской провинции Адрар. Полученные результаты позволяют изучить влияние системы аккумулирования на производительность солнечной электростанции и продолжительность её эксплуатации после захода солнца, а также определить влияние предлагаемой геометрической модификации на энергоэффективность станции.

13 апреля 2021 года исполнилось 90 лет доктору физико-математических наук профессору Владимиру Борисовичу Курзину.

Методом численного моделирования установлено, что замена в богатой смеси части метана монооксидом углерода с сохранением коэффициента избытка горючего приводит к уменьшению эффекта сверхадиабатических температур, обусловленного конкуренцией химических реакций. Это было объяснено снижением содержания Н в горючей смеси и уменьшением сверхравновесной концентрации воды в продуктах сгорания. С помощью метода меченых атомов в численном моделировании и сравнительного анализа скоростей расходования CH₄ и CO установлено, что расходование обоих горючих в пламени CH₄/CO/воздух является конкурентным путем реакции и монооксид CO не играет роли инертного компонента в низкотемпературной области фронта (вопреки утверждениям ряда авторов). При этом скорость расходования CH₄ намного выше скорости расходования CO благодаря большему числу путей расходования CH₄ и их более высокой скорости. Ключевую роль в увеличении концентрации атома H в пламени при переходе от метановоздушной смеси к смеси CH₄/CO/воздух играют те же реакции, что и увеличивают скорость тепловыделения: O + CH₃ = H + CH₂O и CO + OH = CO₂ + H. Полученные результаты и их сравнение с литературными данными позволяют сделать вывод о том, что увеличение скорости выделения тепла и, следовательно, скорости распространения пламени будет сильнее в богатых смесях, поскольку теплофизический эффект там выше.

С целью поиска оптимального состава топлива для камеры газогенератора ракетно-прямоточного двигателя проведено исследование влияния полимерного связующего на термическое поведение, горение и состав конденсированных продуктов газификации борсодержащих модельных композиций. Рассмотрены физико-химические превращения частиц бора при прохождении волны горения в твердотопливном составе и взаимодействии с продуктами разложения окислителя и связующего. В качестве компонентов связующих использованы олигодиенуретановый и полиэфируретановый каучуки, пластифицированные различными веществами: диметиловым эфиром фталевой кислоты, трансформаторным маслом и диоктилсебацинатом. При сохранении соотношения между каучуком и пластификатором изучены образцы последовательно усложняемого состава. После термоаналитического изучения пластификаторов и каучуков исследованы пластифицированные связующие, затем композиции этих связующих с бором, после чего определены параметры горения модельных составов, полученных при добавлении третьего компонента - перхлората аммония. Показано, что термическая деструкция более термостойкого связующего и образование расплава оксида бора в значительной степени перекрываются и протекают одновременно. Методом высокоскоростной видеосъемки выявлены особенности процесса горения композиций с различными связующими. Состав и микроструктура конденсированных продуктов газификации, как отобранных из газовой фазы непосредственно с поверхности горения, так и остающихся после сгорания в виде пористого каркаса, детально исследованы методами электронной микроскопии и термогравиметрии. На основе сравнительного анализа экспериментальных данных сделан вывод о предпочтительности использования пластификаторов и каучуков со сниженной термической стабильностью в инертных связующих для составов с аморфным бором, предназначенных для камеры газогенератора ракетно-прямоточного двигателя. Впервые показана возможность образования кристаллов субоксида бора B₆O при горении борсодержащих композиций.