научный журнал по энергетике Известия Российской академии наук. Энергетика ISSN: 0002-3310

ИВАШКИН А.Б., ОНУФРИЕВ В.В., ОНУФРИЕВА Е.В., СИНЯВСКИЙ В.В. — 2013 г.

В преобразователях тока космических энергодвигательных установок в качестве перспективных рассматриваются термоэмиссионные вентили плазменной электро- энергетики: сеточные ключевые элементы и высоковольтные плазменные термо- эмиссионные диоды. Использование указанных термоэмиссионных вентилей эф- фективно в условиях космических энергодвигательных установок в силу их высокой рабочей температуры (Т = 700-1000 К), способности работать в условиях вакуума (вне гермоконтейнеров), действия ионизирующих излучений и тепловых потоков высокой плотности. В работе рассмотрены вопросы, связанные с работой модель- ной электрической цепи, включающей источник, вентиль и нагрузку.

КУЗНЕЦОВА Е.Л., СЕЛИН И.А., ФОРМАЛЕВ В.Ф. — 2013 г.

На основе идентификации закона разложения связующих композиционных материалов предложена математическая модель и метод численного решения задач о тепловом состоянии большинства композиционных материалов в условиях существенно нестационарного высокотемпературного нагружения. Полученный закон разложения связующих позволил в задачах о тепловом состоянии композиционных материалов не рассматривать химическую кинетику в области разложения связующего. Анализ численных результатов подтверждает возможность использования для предложенного подхода моделирования теплового состояния композиционных материалов гиперзвуковых летательных аппаратов.

ВОРОПАЙ Н.И., СТЫЧИНСКИ З.А., СУСЛОВ К.В., ФАМ ЧУНГ ШОН, ШУШПАНОВ И.Н. — 2013 г.

Рассматриваемая модель режимной надежности распределительных электрических сетей, обладающих свойством “активности” за счет координированного действия реклоузеров для реконфигурации сети в послеаварийных состояниях. На примерах городской и сельской электрических сетей иллюстрируется эффект их реконигурации с точки зрения повышения режимной надежности рассматриваемых сетей.

АЛЁШИН В.В., АСМОЛОВ В.Г., СЕЛЕЗНЁВ В.Е. — 2013 г.

Приведены математические модели, методы и средства трехмерного нелинейно- го численного анализа прочности железобетонных зданий и сооружений АЭС при действии интенсивных сейсмических нагрузок. Рассмотрены математические моде- ли нелинейного поведения железобетона и грунтов в условиях сложного напряжен- но-деформированного состояния, применение которых эффективно при числен- ном анализе динамического отклика системы "основание - конструкция" вслед- ствие распространения сейсмических волн.

АРСЕНЬЕВ И.А., БОГУСЛАВСКИЙ И.З., КОРОВКИН Н.В. — 2013 г.

Изложены практические методы снижения уровня зубцовых гармоник в напряжении m -фазной обмотки статора с целым числом пазов на полюс и фазу явнополюсного генератора. Приведены расчетные выражения для вычисления ЭДС и коэффициента нелинейных искажений применительно к конструкциям, используемым в современной практике электромашиностроения. Даны практические примеры.

СЕРЕБРОВ Р.А., ФРИДМАН Б.Э. — 2013 г.

Рассматривается проникновение импульсного магнитного поля в резистивный элемент разрядного резистора, изготовленного из полосы конструкционной стали марки Сталь 08. С использованием разработанной численной модели показано, что на фронте импульса тока процесс диффузии магнитного поля в стальную полосу можно условно разделить на три стадии: начальную стадию до насыщения поверхностных слоев металла, стадию насыщения, при которой волна тока распространяется внутрь полосы, и стадию проводимости, при которой ток распределен в полосе практически равномерно. Выведены приближенные аналитические зависимости падения напряжения на резистивном элементе для каждой из стадий, что позволяет оценить влияние ферромагнитных свойств стали на переходные процессы в электрических цепях с разрядным резистором. Выполненные эксперименты подтвердили справедливость полученных результатов.

БОГУСЛАВСКИЙ И.З., КОРОВКИН Н.В. — 2013 г.

В практике при создании мощных генераторов, частотно-регулируемых двигателей наряду с трехфазными обмотками якоря ( m ф = 3) применяются и многофазные обмотки ( m ф > 3). Для трехфазных машин ( m ф = 3) допустимая мощность в несимметричных режимах определяется по нормам, но аналогичные нормы для машин с большим числом фаз ( m ф > 3) отсутствуют. Чтобы установить эту мощность, необходимо предварительно определить по амплитуде и фазе основную ( n = 1) и высшие ( n > 1) гармоники МДС обмотки якоря. Предложен метод определения этих гармоник; он предусматривает разложение ступенчатой функции тока якоря в гармонический ряд (Фурье) в комплексной плоскости. Несимметричные токи в фазах представлены в виде временных комплексов. Метод справедлив при произвольном числе фаз обмотки ( m ф ≥ 3) и, соответственно, числе ее фазных зон, равном 2 m ф. В частном случае ( m ф = 3, n = 1) результаты разложения этой функции тока в ряд Фурье совпадают с известными результатами, полученными методом симметричных составляющих.

АКСЕНОВ А.А., ЖЛУКТОВ С.В., КУДИМОВ Н.Ф., СОН Э.Е., ТАРАН М.Д., ТРЕТЬЯКОВА О.Н., ШИШАЕВА А.С. — 2013 г.

Приведены постановки задач и результаты численного моделирования процессов сложного сопряженного теплообмена, протекающих в силовых автотрансформаторах большой мощности. Проведен обзор существующих типов и способов охлаждения современных автотрансформаторов. Сформулирована математическая модель физических процессов, протекающих в автотрансформаторах. Проведено моделирование течений и теплообмена внутри различных типов автотрансформаторов. Выполнен анализ результатов расчетов в программном комплексе Flow Vision в сопоставлении с экспериментальными данными и результатами других авторов.

БЕЛОНОГОВ О.Б. — 2013 г.

Предлагается новая математическая модель, пригодная для моделирования ра- бочих процессов электродвигателей постоянного тока с различными типами воз- буждения, которые применяются в автономных рулевых машинах. Приводится ме- тод идентификации параметров такой модели, в основу которого положен метод "наименьших квадратов" по экспериментальным характеристикам.

КОРОТЕЕВ А.А. — 2013 г.

По результатам теплового расчета капельного холодильника-излучателя устанавливаются обобщенные закономерности, связывающие основные характеристики бескаркасных систем отвода низкопотенциального тепла в космосе. Приводятся рекомендации, направленные на повышение эффективности и увеличение тепловой мощности капельных холодильников-излучателей.

ВАВИЛКИН В.Н., ДУШЕВ С.А., САНДЛЕР Н.Г., ТИМОФЕЕВ А.В. — 2013 г.

Приведены данные по активным зонам и ОТВС, хранящимся на плавучей технологической базе (ПТБ) “Лепсе”, и результаты оценки фактического состояния ОЯТ с учетом условий хранения и состояния на момент окончания эксплуатации. На основании полученных данных выполнены классификация ОЯТ по степени дефектности и прогнозная количественная оценка. Предложена оптимальная транспортно-технологическая схема (ТТС) выгрузки, загрузки в транспортные контейнеры и передачи на переработку ОТВС хранилища практически при любом уровне деградации ОЯТ. Основным критерием оптимизации технологии обращения с ОТВС является обеспечение минимально необходимого уровня безопасности в соответствии с принципом ALARA при полной выгрузке всего ОЯТ. Для реализации предложенной ТТС с учетом радиационной обстановки в хранилище выполнен технический проект нестандартного оборудования для обращения с ОЯТ, обеспечивающего непревышение допустимых доз облучения обслуживающего персонала. Использование результатов выполненных работ в проекте комплексной утилизации ПТБ “Лепсе” позволяет обеспечить полное удаление хранящегося на ней ОЯТ и перевод наиболее потенциально-опасного объекта Северо-Запада России в радиационно-безопасное состояние.

КУЛАКОВ А.В., МАТВЕЕВ А.Л., ОВЧИННИКОВ В.А., РОЩИН Н.Г. — 2013 г.

Предложен алгоритм определения величины массового расхода течи теплоносителя путем анализа влагосодержания воздушной среды в помещении с контролируемым оборудованием. Алгоритм получен на основе решения дифференциального уравнения, описывающего изменения влагосодержания воздушной среды в помещении. Проведен расчет, подтвердивший предложенный метод решения задачи.

ЛИОЗНОВ Г.Л., ЛУЩИК В.Г. — 2013 г.

Приведен обзор выполненных в НПО Энергомаш исследований и разработок по космическим двигательно-энергетическим установкам на основе высокотемпературного газофазного ядерного реактора, которые обеспечили формирование расчетно-теоретических основ проектирования и оптимизации этих объектов. Обсуждается необходимое и целесообразное направление развития указанных основ, доступное в настоящее время.

2013

ВТОРУШИН А.С., ЛАДНОВА А.Н., ЛИЗАЛЕК Н.Н., ПОПОВА Е.Ю., ТОНЫШЕВ В.Ф. — 2013 г.

Рассмотрены предпосылки и алгоритмы анализа устойчивости сложных энерго- систем методом площадей. Его применение базируется на энергетических соотно- шениях на возможных траекториях колебательного движения подсистем, выделяе- мых для каждой аварийной ситуации.

АРОН Д.В., ПАВЛОВА М.В., ПАНЧЕНКО С.В. — 2013 г.

Анализируются последствия проведения эвакуационных мероприятий в ходе развития аварии на АЭС Фукусима-1 11 марта 2011 г. в Японии. Приводятся оценки экологического, социального и экономического ущерба для населения и государства, полученные ИБРАЭ РАН в результате обработки накопленной к середине 2012 г. информации по аварии.

БАКИН Р.И., ГАЛУШКИНА Л.А., ЗВАНЦЕВ А.А., ИЛУПИН С.И., КРАСНОПЕРОВ С.Н., КТИТРОВ С.В., КУДРЯВЦЕВ О.Г., МЕРКУШОВ В.П., МОГИЛЕНЕЦ Н.Н., ОСИПЬЯНЦ И.А., САХАРОВ В.К., ШИКИН А.В. — 2013 г.

Программный комплекс предназначен для расчета мощности дозы и дозы за определённый период от источников ионизирующего излучения различной геометрической формы при наличии защиты или без нее. Расчет проводится с учетом рассеянного и нерассеянного излучения. Метод расчета основан на разбиении источника на элементарные ячейки соответствующей размерности и численном суммировании вкладов от них

БОЛЬШАКОВ Е.П., ВАСИЛЕВСКИЙ М.А., ВОДОВОЗОВ В.М., ГЛУХИХ В.А., ГРАБОВСКИЙ Е.В., ГРИБОВ А.Н., ДЕМИДОВ В.Л., ЕРЕМКИН В.В., СМИРНОВ В.П., ЭНГЕЛЬКО В.И., ЯНКИН Е.Г. — 2013 г.

Представлен проект генератора тока с запасаемой энергией в емкостных накопителях ~50 МДж, вырабатывающего в эквивалентной индуктивной нагрузке (12 нГн) импульс тока амплитудой до 50 МА с временем нарастания до 150 нсек, сформированный в водяных формирующих и трансформирующих линиях. Генератор входит в состав проектируемого термоядерного комплекса “Байкал”, предназначенного для проведения исследований, направленных на зажигание термоядерной реакции в мишени, обжимаемой мягким рентгеновским излучением, которое генерируется плазмой плотного Z-пинча. Работы по теме “Байкал” проводятся в рамках Федеральной целевой программы “Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010–2015 годов и на перспективу до 2020 года”.

МАСЛЕННИКОВ А.А. — 2013 г.

Рассмотрены способы отклонения астероида “Апофис” от Земли: отклонение кинетическим ударом, подрывом ядерного заряда и приложением постоянно действующей тяги с помощью ядерной электроракетной двигательной установки. Приведены проектно-баллистические оценки затрат на доставку соответствующих средств воздействия к астероиду “Апофис” до 2029 г. Оценены величины смещения “Апофиса” относительно Земли при пролете в 2029 г. Показано, что лучшим средством отклонения астероида “Апофис” является отклонение с помощью подрыва ядерного заряда на поверхности или под поверхностью астероида. Рассмотрена принципиальная возможность уничтожения астероида “Апофис” с помощью подрыва ядерного заряда.

БЕССМЕРТНЫХ А.В., ЗАЙЧЕНКО В.М., КОРОСТИНА М.А., МАЙКОВ И.Л. — 2013 г.

Комплексная технология получения углерод-углеродных материалов и водорода осуществляется в две стадии в одном аппарате. На первой происходит пиролиз биомассы с образованием конденсирующихся и неконденсирующихся газов и пористого углеродного остатка, в котором на второй стадии процесса при температуре ~1000°С осуществляются пиролиз углеводородов с образованием водорода и углерода. Образующийся углерод в виде пироуглерода оседает в порах исходной пористой матрицы, трансформирует ее в монолит, состоящий из углерода перерабатываемой биомассы и углерода пиролизируемых углеводородных газов. В качестве углеводородов могут использоваться попутные нефтяные газы, природный газ, сбросные углеводородные газы различных производств. Рассмотрены экономические показатели разрабатываемой технологии.