Том 20, № 1 (2019)

Авиационная и ракетно-космическая техника

Экспериментальные исследования работоспособности теплозащитного слоя композитных трубопроводов при захолаживании жидким водородом

Нехороших Г.Е.

Аннотация

Целью работы является создание нового кострукторско-технологического решения, обеспечивающего работоспособность теплоизолирующих покрытий в условиях многоциклового теплового нагружения. В связи с перспективой применения криогенных топлив в авиационной (многоразовой) технике обеспечение работоспособности теплоизолирующих покрытий в таких условиях является актуальным. Для разработанной технологии проводилось экспериментальное определение основных параметров теплоизолирующих покрытий. В качестве объектов исследований использовались композитные трубопроводы криволинейной и прямолинейной формы. Конструкция трубопровода включала в себя герметизирующую пленочную оболочку, силовую оболочку из полимерного композиционного материала, пенопластовое теплоизолирующее покрытие и металлические присоединительные фланцы. На модельных композитных образцах криогенных трубопроводов проведены циклические испытания на захолаживание жидким водородом (заполнение топливных магистралей) и отогрев до температуры окружающей среды (слив компонентов). В процессе испытаний сначала проводилось охлаждение трубопровода газообразным водородом в течение одного часа. Затем на один час во внутреннюю полость производилась заливка жидкого водорода, после чего в течение часа производился естественный отогрев до нормальной температуры. Полученные результаты позволили определить зависимость температуры и теплового потока оболочки с теплоизолирующих покрытий от количества циклов захолаживания, предложить конструкторско-технологическое решение для существенного уменьшения криоподсоса при больших перепадах температур в теплоизолирующих покрытиях, показать эффективность применения при циклическом захолаживании заливочных пенопластов с закрытой пористостью типа «Викорт-3М».

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):7-13
pages 7-13 views

Машиностроение и машиноведение

Влияние температур низкопотенциального источника и потребителя теплоты на эффективность теплового насоса

Антипов Ю.А., Шкарин К.В., Шаталова И.И., Егоров С.А., Матякубова Н.У.

Аннотация

В статье приводятся описание экспериментальной установки для испытания теплового насоса и результаты его работы при различных температурах низкопотенциального источника теплоты и теплопотребителя. От значений этих температур в значительной степени зависит эффективность теплового насоса. Теоретическое определение параметров эффективности дает широкий разброс параметров теплового насоса из-за сложности определения внешних и внутренних потерь, поэтому экспериментальное исследование работы теплового насоса при различных температурных условиях является актуальной задачей. Главным показателем эффективности теплового насоса служит коэффициент преобразования (отношение отданной теплопотребителю теплоты к затраченной в компрессоре работе). Для определения достоверной величины коэффициента преобразования проведены испытания компрессионного теплового насоса. В качестве рабочего тела использовался хладагент R-142b. Установлено, что при увеличении температуры теплопотребителя коэффициент преобразования теплового насоса резко падает. Также коэффициент преобразования теплового насоса понижается при уменьшении температуры низкопотенциального источника теплоты.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):14-19
pages 14-19 views

Применение универсального ультразвукового реактора для переработки концентратов руд редкоземельных металлов

Малькова М.Ю., Задиранов А.Н.

Аннотация

В последние годы в тяжелой промышленности стремительно возрос интерес к редкоземельным металлам (РЗМ). Одновременно поставлены новые задачи по полноте извлечения и качеству (чистоте) самих РЗМ. Обеспечение новых требований к качеству РЗМ может быть достигнуто двумя современными методами переработки руды. Первый способ - традиционное выщелачивание, но с применением современных ультразвуковых реакторов проходного типа отечественного производства. Второй способ - выщелачивание с применением дорогих импортных импрегнированных сорбентов, требующих специальной утилизации после проведения процесса осаждения нужной фракции материала. Недостатком ультразвуковых аппаратов для обработки РЗМ руд является то, что назначенные параметры рабочей камеры (длина и диаметр) рассчитываются для конкретного вида обрабатываемой руды, поэтому действующие в металлургической промышленности ультразвуковые реакторы нельзя применять для обработки всех видов руд РЗМ. Целью работы является изучение эффективности переработки концентратов руд, содержащих редкоземельные элементы, методом выщелачивания с применением универсального ультразвукового реактора, пригодного для переработки различных концентратов, содержащих редкоземельные элементы. В работе щелочная обработка руды осуществляется в ультразвуковом реакторе специальной конструкции, допускающей регулирование размеров рабочего пространства реактора. Это позволяет осуществлять настройку реактора на высокоэффективную обработку руды при различной исходной концентрации ценных компонентов. Как показали результаты проведенных экспериментов, извлечение РЗМ и других ценных компонентов руды в ультразвуковом реакторе такой конструкции составляет не менее 98,3 %.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):20-27
pages 20-27 views

Науки о земле

Повышение эффективности городских подземных сооружений в качестве объектов гражданской обороны

Федюк Р.С., Козлов П.Г., Мочалов А.В., Панарин И.И., Тимохин Р.А., Лисейцев Ю.Л.

Аннотация

Стремительное развитие городов, а также растущее число природных и техногенных катастроф делает актуальной задачу размещения части городских сооружений различного назначения под землей, а также проектирование эксплуатации этих объектов в условиях чрезвычайных ситуаций. Статья посвящена исследованию возможности использования городских подземных сооружений в качестве защитных объектов в горных регионах России (на примере Приморского края). Доказано, что для успешного освоения подземного пространства и реализации имеющихся проектов следует разработать соответствующую градостроительную программу, в которой были бы увязаны социально-экономические вопросы с архитектурно-планировочными и инженерно-техническими мероприятиями. Такая программа необходима на стадии инженерного освоения новых территорий или при реконструкции участков старой застройки. Установлены технологические параметры эффективности подземных сооружений двойного назначения. За решающие параметры при проектировании подобного сооружения были приняты вместимость, объем сооружения и необходимый объем воздуха. Выявленные математические зависимости объема подземного сооружения от количества укрываемых людей и необходимой вентиляции от вместимости позволяют интерполировать и экстраполировать, получая необходимые параметры технологической эффективности использования городских подземных сооружений в качестве объектов двойного назначения.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):28-36
pages 28-36 views

Верхнемеловые риолитовые пеплы Деревянных Гор (остров Новая Сибирь, Новосибирские острова)

Костылева В.В., Щепетова Е.В., Котельников А.Е.

Аннотация

Статья посвящена первым находкам риолитовых пеплов в верхнемеловых отложениях о. Новая Сибирь. В ходе полевых работ 2016 г. в районе мыса Утес Деревянных Гор было выявлено четыре слоя тонкозернистых нелитифицированных пеплов в составе турон-коньякской угленосной деревянногорской свиты. В статье представлены результаты петрографического, рентген-дифрактометрического и микрозондового анализа пирокластики из пепловых слоев. Предложена типизация вулканогенно-терригенных отложений. Образцы исследованы в прозрачных шлифах при помощи поляризационного микроскопа. Рентгенофазовый анализ глинистой фракции проводился с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОН-3. Микрорентгеноспектральные химические анализы витрокластов выполнены на сканирующем электронном микроскопе Jeol JSM-6480LV с микроанализатором Oxford Instruments INCA-Energy 350. Установлено, что деревянногорская свита сложена риолитовыми туффитами, среди которых залегают тонкозернистые кристалло-витрокластические и витрокластические пеплы низкои нормальнощелочных высококалиевых риолитов мощностью до 2,5 м. Отложения с низким содержанием пирокластики распространены незначительно. Новые данные о строении и составе деревянногорской свиты подтверждают гипотезу предыдущих исследователей о том, что осадконакопление в районе о. Новая Сибирь в позднем мелу сопровождалось эксплозивным кислым вулканизмом. Основной целью статьи является обсуждение источников пирокластического материала на территории Новосибирских островов в турон-коньякское время. Сделан вывод о территориальной близости палеовулканического центра извержений к области осадконакопления. Предположено, что палеовулканические центры находились в пределах современной территории островов Котельный, Земля Бунге, Фаддеевский и, вероятно, были унаследованы с раннеальбского времени.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):37-47
pages 37-47 views

Актуальное состояние исследований проблем разрушения берегов водных объектов криолитозоны

Синиченко Е.К., Рекач Ф.В., Шамбина С.Л.

Аннотация

Огромная территория России находится в зоне многолетнемерзлых пород, ввиду чего очень остро стоит вопрос изучения береговых эрозий, происходящих не только во время строительного цикла, но и при последующей работе введенных в эксплуатацию объектов, в частности гидротехнических сооружений. Проведен анализ современных работ зарубежных и отечественных исследователей на предмет изученности разрушения мерзлых берегов водных объектов. Рассмотрено влияние энергии движущегося водного потока на переформирование берегового склона и устойчивость речных русел в целом. Результаты математического и лабораторного моделирования показали, что русловые деформации рек, протекающих в криолитозоне, значительно отличаются от деформаций русел, сложенных грунтами, не подверженных влиянию фазового перехода «вода - лед». Причинами размыва мерзлых берегов в условиях многолетнемерзлых пород является не только механическая, но и термическая составляющие при движении воды, что позволяет говорить о нестабильности мерзлоты как твердого вещества. Все это необходимо учитывать при гидротехническом проектировании.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):48-56
pages 48-56 views

Литологические особенности стратиграфии и тектонического районирования сейсмически активного Загросского краевого прогиба в пределах акватории Персидского залива

Абрамов В.Ю., Алджабасини Х.

Аннотация

В статье рассматриваются некоторые особенности стратиграфии и основные черты тектонической характеристики Загросского (Месопотамского) краевого прогиба как сейсмически активного и нефтегазоносного объекта. Стратиграфия в пределах всего Предзагросского краевого прогиба, несмотря на его протяженность, в различных частях схожа между собой, основные отличия связаны с тектоническим строением. На формирование складок основное влияние оказывали тектонические движения во время формирования альпийской складчатости. Значительный объем работ выполнен на основе комплексного анализа каталогов землетрясений NEIC (The National Earthquake Information Center), сформированных Национальной геологической службой США (The United States Geological Survey). Представления о строении рассматриваемого региона проведены на основе изучения литературных источников, а также комплексирования данных предыдущих авторских исследований. Сопоставление данных по землетрясениям, произошедшим в период 2005-2017 гг., и реконструкция тектонического развития рассматриваемого региона помогли установить связи между землетрясениями и тектонически активными зонами и в итоге определить сейсмическую опасность различных участков акватории Персидского залива. В работе обозначены основные тектонические причины возникновения землетрясений. Это коллизионное столкновение плит и различных тектонических блоков, глубинные структурные, фазовые и вещественные преобразования, обусловленные влиянием на литосферу потоков активной астеносферы, а также структурные трансформации, связанные с отслойкой осадочного чехла и верхней части земной коры. Исследование имеет прикладное значение для прогнозирования будущих природных явлений и положения их очагов, а также при определении причин уже произошедших событий.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):57-65
pages 57-65 views

Применение дистанционного зондирования для мониторинга зон затопления

Суарес Козов Н., Трухильо Осорио Д., Хиральдо Осорио Х.

Аннотация

Традиционные методы измерения площадей затопления «на месте» иногда приводят к значительным ошибкам или затруднениям, особенно когда площади затопления увеличиваются. В настоящее время многие методики определения площадей затопления земель паводковыми водами с использованием аэрокосмической фотосъемки характеризуются относительной низкой стоимость при высокой достоверности данных. Динамическая природа паводкового затопления территорий обусловливает необходимость использования спутниковых изображений высокого разрешения с учетом временного фактора. Однако такие изображения, как правило, имеют низкое пространственное разрешение. В связи с этим традиционные методы классификации не являются достаточно надежными для очерчивания и мониторинга наводнений, так как используют «жесткие методы» классификации, присваивая уникальный тип покрытия большему пикселю. Кроме того, «сглаженные методы» имеют возможность назначать различные типы покрытий внутри толстого пикселя. Настоящее исследование посвящено применению методологии анализа субпикселей для мониторинга площадей во время наводнения. Улучшение делимитации достигается использованием топографических атрибутов, предоставляемых цифровой моделью местности. Эта методология была применена для мониторинга в Великой впадине Момпозина, в частности для того, чтобы очертить болото Сапатоза. Полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования сезонных паводковых подтоплений территорий в Российской Федерации, а также в других странах, для которых характерны сезонные колебания уровня поверхностных вод.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):66-78
pages 66-78 views

Способы оценки сейсмичности территории Сирии

Дубянский А.И., Алджабасини Х.

Аннотация

В статье рассмотрены оценки изменения магнитуд сейсмических событий за два года (2005-2006 гг.) по данным сейсмических каталогов. Для этого периода построены и сопоставлены между собой графики закономерности повторяемости землетрясений. Проведен анализ графиков повторяемости ряда зон, построенных при сейсмическом районировании, и определена связь коэффициента А с механизмом очага землетрясения. Выполнено прогнозирование сейсмических событий в регионе на основе сейсмического районирования. Представлено деление территории на районы с разной степенью интенсивности произошедших и ожидаемых землетрясений. Данные сейсмического районирования могут использоваться при проектировании и строительстве сейсмостойких сооружений и для решения других практических задач на сейсмически опасной территории. В этом заключается прикладной аспект сейсмического районирования. Для составления карт сейсмического районирования использованы исторические данные и инструментальные наблюдения за землетрясениями, геолого-тектонические и геофизические карты, а также данные о движении блоков земной коры. Выделены участки возможного возникновения очагов землетрясения (зоны ВОЗ) с различными глубинами. Показано, что наибольшую опасность представляют землетрясения с очагами в пределах земной коры. Приведен статистический анализ по землетрясениям в Сирии с учетом исторических землетрясений на основе летописей. Установлено наличие связей между выявленными землетрясениями и планетарными событиями Земли, в том числе солнечной активностью. Отмечается повышение сейсмической активности в зимнее время.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):79-84
pages 79-84 views

Влияние распределения скоростей в закругленном потоке на характер размыва береговых склонов

Масликова О.Я., Грицук И.И., Ионов Д.Н., Дебольский В.К.

Аннотация

Одними из важнейших вопросов речной гидравлики являются движение воды и формирование русла в потоке, имеющем непрямолинейное очертание в плане. В естественных условиях для рек характерно извилистое очертание в плане. Искривление струи также имеет место при делении потока на рукава, впадении притока в реку, слиянии потоков и т.п. Поэтому изучение русловых процессов в реках невозможно без знания закономерностей течения на закруглении русла. При проектировании гидротехнических сооружений, в том числе мостовых переходов на меандрирующих участках рек, следует знать особенности динамики русла на участках поворота потока. В зимний период такие участки могут быть заужены вследствие замерзания русла, в период оттаивания льда забиты ледовыми обломками. Сужение канала вызывает возрастание числа Рейнольдса и перераспределение эпюр скоростей на рассматриваемом участке, что вызывает изменение в характере размыва. Характер распределения скоростей и образования вихрей исследовался в лабораторных условиях на установке, создающей закругленные потоки. Показано, что при критических числах Рейнольдса в закругленном потоке у внутреннего берега возникает вихревое противотечение. Анализировалось воздействие данного распределения скоростей на характер размыва различных склонов закругленного потока.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):85-95
pages 85-95 views

Типовые модели разработки комплексных медно-порфировых месторождений Дальнего Востока России

Десяткин А.С., Усова В.М., Котельникова Е.М.

Аннотация

Рассмотрены перспективы разработки медно-порфировых месторождений, открытых в пределах наиболее крупных рудопроявлений и перспективных площадей Дальнего Востока России. Переоценка больших запасов меди с учетом попутных элементов (золота, серебра, молибдена) на основе полученных геологических данных повышает экономическое обоснование освоения уже открытых месторождений, а также продолжения геологоразведочных работ на выявленных рудопроявлениях. Проведение геологоразведочных работ в определенной последовательности обуславливает необходимость составления комплексных прогнозно-поисковых и многофакторных моделей разработки крупных медно-порфировых месторождений Дальневосточного региона РФ. Комплексные модели объектов прогноза и поисков формируются применительно к каждому геолого-промышленному типу. В статье предложены типовые модели разработки комплексных медно-порфировых месторождений на различных стадиях проведения геологоразведочных работ. Модели отражают особенности глубинного строения объектов моделируемого класса и главные черты их рудно-метасоматической и геохимической зональности, а также тенденции изменения состава и физических свойств рудоконтролирующих геологических тел с глубиной. Представлены теоретические основы прогнозно-поисковых признаков, отражающие закономерности проявления изучаемых рудоносных площадей Дальнего Востока РФ. Проведен анализ комплекса геолого-геофизических исследований глубинного строения медно-порфировых месторождений. Сформулированы методические положения моделей разработки объектов медно-порфирового типа для повышения эффективности геолого-экономической оценки соответствующих геологических объектов. Данные подходы позволяют комплексно оценить параметры разведки и разработки месторождений с учетом экспортно-ориентированной направленности и инвестиционной привлекательности Дальневосточного региона России.

Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2019;20(1):96-104
pages 96-104 views

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах