«Инженерный журнал: наука и инновации» – научно-практическое издание, в котором публикуются оригинальные (т. е. не опубликованные в других
изданиях) статьи, содержащие результаты научных исследований по всем разделам, заявленным в рубрикаторе. Выбор электронной формы издания был
обусловлен необходимостью оперативного введения в научный оборот результатов научных исследований, что соответствует тенденции сделать
оплаченные государством результаты научного труда общественным достоянием. Это же предполагает выбор редакцией журнала свободного доступа к
его контенту.
N
п/п
1 Гордеева Н.М.
О задаче течения в донной области
сверхзвуковых тел
Представлены результаты исследования динамики движения и переноса энергии при
сверхзвуковом течении в донной области. Показано, что течение в донной области
существенно зависит от структуры пограничного слоя на участке между задней кромкой и
точкой прилипания на осевой линии, в которой сходится пограничный слой, оторвавшийся от
задней кромки. Исследовано влияние массоподвода газа в донную область с поверхности
тела и дна и теплообмена в донной области. Получено решение задачи о ближнем следе за
осесимметричным телом без учета рециркуляции на ограниченном расстоянии от кормовой
части.
2 Богомолов В.Г.
Расчет обтекания деформируемого
тонкого крыла конечного размаха
Построена гидродинамическая модель деформируемого хвостового плавника, работающего в
режиме равномерного прямолинейного движения. Получены зависимости коэффициента
силы тяги и гидродинамического коэффициента полезного действия от частоты колебаний и
положения оси угловых колебаний. Исследовано влияние деформации концов модели
хвостового плавника на его гидродинамические характеристики.
3 Павлов И.В.
Асимптотические оценки
надежности системы с
резервированием разнотипными
элементами
Рассмотрена задача доверительного оценивания показателей надежности системы с
нагруженным резервированием внутри различных подсистем по результатам испытаний ее
компонентов (элементов, подсистем). Получены асимптотические (для случая высокой
надежности) выражения для доверительных границ функции надежности системы.
Автор
Содержание (перечень статей, входящих в номер журнала)
Заглавие статьи
Аннотация
Стр.1
4 Мельников Д.В. Математическая модель систем
регулирования энергетических
турбин с регулируемыми отборами
пара
Разработана математическая модель системы регулирования конденсационной турбины ПТ25/30-90/10М
(ПТ-12/15-35/10М) Калужского турбинного завода. Турбина активного типа
имеет два регулируемых (производственный и теплофикационный) и три нерегулируемых
объема для регенеративного подогрева питательной воды. Эта турбина предназначена для
привода синхронного электрического генератора типа ТВС-30 мощностью 30 МВт с частотой
вращения 3000 об/мин и для снабжения тепловых потребителей паром из регулируемых
отборов. Динамика системы регулирования турбины описывается нелинейной системой из
двенадцати дифференциальных уравнений. Проанализированы модели турбины путем
численного решения дифференциальных уравнений на ЭВМ и проведено сравнение
полученных результатов с результатами экспериментов, подтвердившее высокую степень
адекватности математических моделей.
5 Грешилов А.А.
Некорректные задачи и
многокритериальное
программирование
Рассмотрено решение некорректных задач методами многокритериального математического
программирования, позволяющими избежать введения параметров регуляризации.
Используются одновременно метод сжатия области допустимых значений и целевое
программирование, позволяющие учесть неотрицательность и ограниченность решения.
Метод показан на примере определения параметров ядерного взрыва по изотопам криптона
и ксенона. При регистрации малого числа изотопов применяют объединение двух видов
мгновенного деления урана 235 и плутония 239 в один вид деления. Одновременно
рассматривают варианты механизма ядерного взрыва.
6 Леонов В.П.
Цикл Ренкина с
низкопотенциальным источником
теплоты
Обоснован выбор органического цикла Ренкина для утилизации теплоты. Приведен алгоритм
расчета полезной работы в установках, где температура греющего источника составляет
порядка 100 °С и действительный КПД цикла равен примерно 7 %. Проведен анализ
различных рабочих тел. Особое внимание уделено выбору детандера. Рассмотрена
возможность применения радиальных и осевых турбомашин, роторных, поршневые,
пластинчатых и спиральных детандеров. Отдано предпочтение спиральным детандерам, так
как они обладают рядом преимуществ, таких как отсутствие клапанов, возможность полного
уравновешивания, компактность, большой ресурс работы. Проанализировано несколько
вариантов применения цикла Ренкина, рассказано о перспективах дальнейших исследований.
Стр.2
7 Безбах И.Ж.
Расчет дифракции отраженных
электронов на монокристалле
В статье приведены результаты применения математического моделирования для одного из
основных методов исследования физико-химических свойств поверхности твердого тела ?
дифракции электронов. Кратко изложены основы теории процесса дифракции микрочастиц,
описан алгоритм расчета (в программе MathCAD) и приведено графическое представление
полученных результатов. Рассматриваемая работа позволяет прогнозировать процессы
дифракции отраженных электронов на поверхности монокристалла при задаваемых
параметрах исследуемого процесса. Полученные результаты моделирования дифракционных
процессов могут быть использованы в качестве наглядного иллюстративного материала при
изучении электронографии.
8 Додонов В.В.
Надежность автоматизированных
станочных систем
Рассмотрены вопросы анализа, оценки и расчета надежности автоматизированных станочных
систем (АСС), а также основные параметры, влияющие на надежность АСС. Представлен
расчет функциональной надежности гибкого производственного модуля с использованием
схемно-функционального метода. Проанализирована возможность получения информации о
надежности АСС при ограниченном числе объектов испытания. Рассмотрены вопросы
формирования запаса надежности АСС и его использования для оценки надежности АСС.
Приведены примеры влияния запаса надежности по отдельным параметрам на ресурс АСС.
9 Бабкин А.В.
Технологии разрушения и
разделения материалов на основе
электродинамических воздействий
Рассмотрена возможность использования в технологиях разрушения и разделения
материалов электродинамических воздействий, связанных с электрическим взрывом в
жидкой среде, созданием электродинамических сил между токопроводящими элементами
путем пропускания по ним импульсного электрического тока, использованием методов
магнитно-импульсной обработки материалов, в частности, метания металлической пластины,
разогнанной импульсным магнитным полем. Предложенные технологии могут прийти на
смену традиционным взрывным технологиям с использованием химических взрывчатых
веществ, которые загрязняют окружающую среду и небезопасны при транспортировке и
хранении.
Стр.3
10 Грешилов А.А.
Способ определения интервальных
оценок пеленгов и координат
источника радиоизлучения
Рассмотрен способ определения пеленгов и координат источника радиоизлучения при
приеме радиосигналов с использованием антенных систем (АС) произвольной формы,
состоящих из слабонаправленных и направленных элементов (вибраторов). В настоящее
время используют многопозиционные системы регистрации, размещенные как на земле, так
и на летательных аппаратах. Повышения точности и скорости определения пеленгов и
координат источника радиоизлучения в описываемом способе достигают за счет
использования при определении пеленгов особенностей АС, позволяющих учесть влияние
помех на значения пеленгов, и путем сведения алгоритма определения параметров сигнала к
прямому расчету по элементарным формулам. Определяют точечные оценки координат
источника радиоизлучения по имеющемуся набору измерений пеленгов различными
методами с учетом погрешностей всех измерений и получают эллипсоид рассеяния
координат. Достигаемый технический результат — существенное повышение скорости и
точности определения азимутальных и угломестных пеленгов и амплитуды сигналов при
приеме радиосигналов источника радиоизлучения. Повышение точности определения
координат источника получают также за счет использования методов конфлюэнтного анализа,
которые учитывают погрешности всех исходных данных, участвующих в расчете параметров
сигнала.
11 Городничев В.А. Дистанционный лазерный
четырехволновой метод измерения
толщины тонких пленок
нефтепродуктов на взволнованной
морской поверхности
Статья посвящена актуальной в настоящее время задаче контроля нефтяных загрязнений на
водной поверхности. Разработан лазерный спектрофотометрический метод, позволяющий
дистанционно проводить измерения толщины пленок нефти и нефтепродуктов на речных,
озерных и морских акваториях. Лазерный измеритель основан на использовании четырех
длин волны излучения. Он расположен на авиационном носителе и облучает морскую
поверхность вертикально вниз. Показано, что разработанный четырехволновой лазерный
метод позволяет измерить толщину тонких (толщиной менее длины волны лазерного
излучения) пленок нефти и нефтепродуктов на взволнованной морской поверхности с
погрешностью не более 20 %.
Стр.4
12 Рязанцев В.И.
Нелинейная система управления
схождением колес автомобиля
Рассмотрены вопросы решения задач с нелинейными системами управления схождением
колес автомобиля в движении. Обосновано применение нелинейных элементов в
математических моделях этих систем. Представлена модель системы управления схождением
в математическом пакете MATLAB Simulink, примененная для решения во временной области,
а также схема решения задачи расчета передаточных функций системы. Приведены
результаты расчета нелинейной и линеаризированной систем управления схождением колес
во временной области и дана их сравнительная оценка. Определены коэффициенты
линеаризации нелинейных элементов системы, которые могут быть использованы в расчетах
системы управления схождением при случайном нагружении.
13 Владимиров
И.Ю.
Воздействие стратифицированного
течения на искусственные
сооружения в морской среде
Аналитически и численно исследованы связанные с генерацией внутренних волн силовые
воздействия резко стратифицированного течения морской среды на элементы различных
конструкций. Получены интегральные представления для волнового сопротивления и
подъемной силы, влияющих на элементы конструкций как в нижнем, так и в верхнем слое
стратифицированного потока. Проведены численные расчеты для реальных морских течений.
Выявлены условия, при которых гидродинамические воздействия на элементы конструкций
достигают экстремальных значений.
Стр.5