|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловые процессы в технике №1 за 2017 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
- Твердооксидные топливные микроэлементы как основа для создания авиационных двигателей нового поколения Л. С. Яновский1,2, А. В. Байков1,2, И. С. Аверьков1, А. С. Липилин3, А. В. Никонов31Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова, Москва;e-mail: averkov@ciam.ru2Институт проблем химической физики Российской академии наук, Москва3Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, 2
Рассматриваются вопросы создания воздушно-реактивного двигателя, в котором в качестве источника энергии, наряду с обычной камерой сгорания, используются твердооксидные топливные элементы. Указывается, что ключевым звеном в создании двигателя нового типа является батарея топливных элементов с приемлемыми для авиации массогабаритными характеристиками. Приведен скейлинговый анализ конструкции топливной батареи, в результате которого показано, что требуемый уровень массогабаритных характеристик топливной батареи может быть достигнут при использовании твердооксидных топливных микроэлементов. Приводится описание новых конструкций экспериментальных образцов твердооксидных топливных микроэлементов, даются сведения по применяемым материалам и технологии изготовления образцов. Приводятся результаты испытания созданных образцов топливных микроэлементов. Установлено, что достигается удельная мощность топливных элементов 5.7 кВт на 1 кг конструкции топливных элементов, что на два порядка превышает аналогичную величину для топливных элементов, используемых в наземной энергетике. Сделан вывод о целесообразности создания авиационных двигателей на топливных элементах в качестве маршевых силовых установок самолетов гражданской авиации.
Ключевые слова: твердооксидные топливные элементы, авиационные двигатели, альтернативная энергетика.
- Расчет продолжительности замораживания. 3. Учет начальной температуры продукта В. Е. Куцакова , С. В. ФроловИнститут холода и биотехнологий НИУ ИТМО, Санкт-Петербург;e-mail: frolencia@nm.ru, 7
Рассматривается проблема расчета продолжительности замораживания пищевых продуктов. Получены аналитические поправки к классической формуле Планка, учитывающие начальную температуру продукта.
Ключевые слова: продолжительность замораживания, формула Планка.
- Упрощение решения дифференциального уравнения теплового баланса путем преобразования его в алгебраическое уравнение применительно к математическим моделям со сосредоточенными параметрами при наличии теплового излучения В. Е. КузнецовОАО «Корпорация «Комета», Москва;e-mail: anti-anti-vadim@yandex.ru, 13
Рассмотрен аналитический метод решения дифференциального уравнения теплового баланса применительно к математическим моделям со сосредоточенными параметрами при наличии теплового излучения. Работоспособность метода подтверждена на примере тепловой задачи путем сравнения с результатами численного эксперимента. Продемонстрирована возможность обобщения полученных результатов для других задач, связанных с тепловым излучением.
Ключевые слова: уравнение теплового баланса, тепловое излучение, аналитическое решение, математическое моделирование, обобщение полученных результатов.
- Осциллирующая составляющая температурного поля анизотропного полупространства, на изотропное покрытие подвижной границы которого воздействует импульсно-периодический тепловой поток А. В. Аттетков, И. К. ВолковМосковский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва;E-mail: fn2@bmstu.ru, 19
Сформулировано и с использованием двухмерного экспоненциального интегрального преобразования Фурье в аналитически замкнутом виде найдено решение задачи об определении осциллирующей составляющей температурного поля системы, граница которой движется по линейному закону и находится под воздействием внешнего импульсно-периодического теплового потока с интенсивностью гауссовского типа. Система имитируется анизотропным полупространством, граница которого обладает изотропным покрытием постоянной толщины. Тепловой контакт в анализируемой системе предполагается идеальным.
Математическая модель процесса формирования изучаемого температурного поля системы и полученное представление его осциллирующей составляющей в аналитически замкнутом виде, несмотря на их громоздкость и достаточно сложную структуру, являются основой для построения иерархии упрощенных моделей эволюционных процессов рассматриваемого класса и позволяют уяснить ряд принципиально важных специфических особенностей динамики их развития.
Ключевые слова: анизотропное полупространство с изотропным покрытием постоянной толщины, подвижная граница, осесимметричное импульсно-периодическое тепловое воздействие, температурное поле, интегральное преобразование.
- Исследование контактного теплосопротивления методом быстрых разложений в цилиндре конечных размеров с учетом неосесимметричности температурного поля А. Д. Чернышов1, В. М. Попов2, О. В. Лешонков11Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж;e-mail: chernyshovad@mail.ru2Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова, Воронеж;e-mail: etgvglta@mail.ru, 27
Методом быстрых разложений в аналитическом виде получено приближенное решение задачи, справедливое во всех точках цилиндра вплоть до границы. Быстрые разложения сходятся всего при трех членах в ряде Фурье, максимальная невязка дифференциального уравнения теплопроводности составляет 10–8. Получено влияние неосесимметричного теплового поля на контактное термосопротивление.
Ключевые слова: контактное тепловое сопротивление, конечный цилиндр, быстрые разложения, температурное поле, внутренний источник, невязка дифференциального уравнения.
- Влияние погрешностей моделирования внешних тепловых потоков на теплоперенос через экранно-вакуумную теплоизоляцию А. В. Колесников, А. В. Палешкин, Ш. О. СыздыковМосковский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва;e-mail: legalize1991@mail.ru, 34
Для реальной экранно-вакуумной теплоизоляции при различных значениях плотности поглощаемого внешнего теплового потока выявлена связь между погрешностями моделирования этого потока и погрешностями в величине результирующего теплового потока через пакеты теплоизоляции с различным числом экранов и при различной степени обжатия пакета, характеризуемой величиной отношения кондуктивной и лучистой составляющих результирующего потока.
Ключевые слова: космический аппарат, экранно-вакуумная теплоизоляция, тепловые потоки, погрешности, радиационно-кондуктивный теплоперенос.
- Особенности тепловых процессов при агломерации фосфатного сырья В. И. БобковФилиал Национального исследовательского университета «МЭИ» в г. Смоленске;e-mail: vovabobkoff@mail.ru, 40
Исследуются особенности термически активируемых процессов, протекающих в фосфатном сырье при агломерации, таких как: испарение влаги, зажигание частиц кокса, декарбонизация фосфоритов и другие химические реакции, горение кокса и плавление частиц шихты, появление аглоспека, конденсация паров влаги в нижних слоях. Представлены результаты экспериментальных исследований кинетики спекания фосфоритовой мелочи. Выявлена многофакторная зависимость тепло- и массообмена в процессах агломерации. Установлено, что при прососе газов повышенное сопротивление наблюдается в зонах плавления и годного агломерата и приводит к снижению скорости фильтрации газов через слой, что, в свою очередь, ухудшает условия теплообмена.
Ключевые слова: моделирование, тепломассообмен, сушка, агломерат, спекание, кинетика, фосфорит.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 105215, г.Москва, 9-я Парковая ул., дом 60
Тел./факс: (495)988-98-65, (495)988-98-67
e-mail:
|
|
|
|
|