Архив научных статейиз журнала «Известия Российской академии наук. Энергетика»
-
ПРИМЕСЬ-ГЕЛИЕВЫЕ КОНДЕНСАТЫ - НОВЫЕ ЭНЕРГОЕМКИЕ КРИОГЕННЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ
БОЛТНЕВ Р.Е., КРУШИНСКАЯ И.Н. — 2008 г.
На основании результатов исследований примесь-гелиевых конденсатов - новых многообещающих наноматериалов для физики и химии низких температур, обсуждаются перспективы их применения в качестве новых экологически чистых источников энергии для космической техники и энергетики. Примесь-гелиевые конденсаты формируются при конденсации струи газообразного гелия, содержащего ~1% примеси, в объеме сверхтекучего гелия и представляют собой высокопористые материалы, образованные нанокластерами (3-9 нм) примеси, покрытыми оболочкой адсорбированного гелия. Большая удельная поверхность конденсатов позволяет стабилизировать высокие концентрации атомов водорода (дейтерия) и азота. По величине удельной энергоемкости (5 кДж/г), достигнутой к настоящему времени, азот-гелиевые конденсаты сравнимы с традиционными взрывчатыми веществами. Особое внимание в работе уделено проводимым исследованиям по стабилизации максимально достижимых в данных системах концентраций метастабильных частиц и возможным путям дальнейшего повышения энергоемкости примесь-гелиевых конденсатов.
-
ПРИНЦИПЫ ПОИСКА УСЛОВИЙ СОЗДАНИЯ УПОРЯДОЧЕННЫХ ПЛАЗМЕННЫХ СТРУКТУР
ВЕЛИЧКО A.M., НИКИТИН А.И., НИКИТИНА Т.Ф. — 2008 г.
Разрабатана модель шаровой молнии, согласно которой она рассматривается как гетерогенная структура, состоящая из энергетического ядра и диэлектрической оболочки. Энергия в системе накапливается в виде кинетической энергии протонов и энергии электрического и магнитного поля ядра. Причиной излучения шаровой молнии служит синхротронное излучение релятивистских электронов. Упорядоченная плазменная система может образоваться вблизи изгиба канала линейной молнии благодаря формированию в воздухе вакуумной полости, разделению и ускорению зарядов, потери части отрицательного заряда и созданию оболочки из капель воды.
-
ПРОБЛЕМЫ СОХРАНЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ РОССИИ
БУТЫРИН П.А., ДЕМИРЧЯН К.С. — 2008 г.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ. Грант № 07-06-00089а.
-
ПРОГНОЗ МОЩНОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЫСОКООБОРОТНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ПРЕДЕЛЬНОЙ СТЕПЕНЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
ЖЕЛОКОВА М., МАКСИМОВА И. Ф. — 2008 г.
Приводятся результаты разработки генераторов для малой энергетики с прямым приводом от газовой турбины при частоте вращения 12000-18000 об/мин. Проведена оптимизация по массе активных материалов для машин предельных габаритов. Показано, что за счет применения перспективных электротехнических материалов можно на ~20% улучшить их массовые показатели, что расширяет границы мощности подобных установок.
-
ПРЯМОЕ ФТОРИРОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ - ОТ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
ХАРИТОНОВ А.П. — 2008 г.
Приведены результаты исследований характеристик прямого фторирования полимеров и физико-химических свойств поверхностного фторированного слоя и возможностей улучшения газоразделительных свойств полимерных мембран и модулей и барьерных свойств полимерных емкостей. Экспериментально установлено, что процесс формирования фторированного слоя на поверхности всех исследованных полимеров при прямом фторировании является диффузионно-контролируемым. Количественно измерены зависимости толщины фторированного слоя на поверхности полимера от состава и давления фторирующей смеси, времени и температуры обработки. Исследовано изменение химического состава, плотности, показателя преломления и поверхностной энергии при фторировании. Количественно исследована кинетика гибели долгоживущих радикалов во фторированных полимерах. Разработаны способы улучшения барьерных свойств фторированного полиэтилена высокой плотности по отношению к смесям бензина и спирта и улучшения газоразделительных характеристик плоских мембран и половолоконных мембранных модулей. Полученные результаты могут быть использованы для уменьшения загрязнения окружающей среды углеводородным топливом и другими летучими и токсичными веществами и для улучшения процессов очистки и разделения газов, в т. ч. природного газа и водорода.
-
РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТОЧНИКА ВИДИМОГО СВЕТА НА ОСНОВЕ СВЧ-РАЗРЯДА В СРЕДЕ АРГОН-СЕРА СО СНИЖЕННОЙ МОЩНОСТЬЮ ПИТАНИЯ
ЛАЛАЯН М.В. — 2008 г.
Приведены результаты экспериментального исследования источника видимого света, основанного на безэлектродном СВЧ-разряде в среде аргон-сера. Рабочей камерой источника служил цилиндрический резонатор с видом колебаний Е010 на частоте 2462 МГц с питанием от магнетрона. Отличительная особенность разработанного источника - высокая эффективность при сниженной мощности питания.
-
РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ 3D ТЕПЛО- И ГИДРОДИНАМИКИ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВУХФАЗНЫХ ПУЗЫРЬКОВЫХ И КАПЕЛЬНЫХ ТЕЧЕНИЙ С УЧЕТОМ СИЛ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ
АКСЕНОВА А.Е., ПЕРВИЧКО В.А., ЧУДАНОВ В.В. — 2008 г.
В статье рассматривается вычислительная методика исследования пузырьковых и капельных течений. Предлагаются эффективные вычислительные CFD алгоритмы для 3D расчетов двухфазных течений с явным выделением межфазной границы и учетом сил поверхностного натяжения. Акцент сделан на валидации и верификации вычислительной математической модели с использованием доступных из литературы численных и экспериментальных тестов.
-
РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ СВЧ-РАЗОГРЕВА НЕСОВЕРШЕННЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ
ДМИТРИЕВ М.С., КОБЕЛЕВ А.П., КОЛЯСКИН А.Д., ЛЕБЕДЕВ В.В. — 2008 г.
Рассмотрен метод получения "затравочного" электропроводного расплава стартовой шихты, которая наносится на поверхность остекловываемого материала в индукционном плавителе с холодным тиглем. Разработанный эффективный стартовый СВЧ-нагреватель позволяет избежать существенных недостатков, присущих используемым способам стартового разогрева стекломассы для метода индукционной плавки в холодном тигле.
-
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ И ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ НА СТЕНКЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ
БУТОРИН Э.А., ЗАГИДУЛЛИНА А.Р. — 2008 г.
Применительно к технологии комбинированного воздействия на пласт с использованием несжимаемых жидкостей проведено исследование распределения в скважине параметров вынужденных колебаний, генерируемых излучателем. Приведено описание потерь энергии упругих колебаний на стенке обсадной колонны скважины в процессе истечения несжимаемой жидкости через перфорационные отверстия в продуктивный пласт с учетом ряда его характеристик.
-
РАСЧЁТ ДИСКА РОТОРА ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ С УЧЕТОМ НАТЯГА
ИЛЬЧЕНКО Б.В., ТОПОРОВ Д.В. Р, ШЛЯННИКОВ В.Н. — 2008 г.
Проведен комплексный анализ напряженно-деформированного состояния диска для условий совместного действия центробежной, контурной и контактной нагрузок. Разработан способ моделирования передачи контурной нагрузки на поверхности заклепочных отверстий с учетом функций формы конечного элемента. Дана оценка инженерному методу расчета контактных напряжений по отношению к численным результатам, методом конечных элементов определены упруго-пластические коэффициенты концентрации интенсивности напряжений в зоне шпоночного паза. Рекомендован вариант ремонтной технологии, связанный с удалением корро-зионно-поврежденного слоя материала в зоне радиусного сопряжения.
-
РАЦИОНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ АЭС В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ РОССИИ ДО 2030 ГОДА
МАКАРОВ А.А., МАКАРОВА А.С., ХОРШЕВ А.А. — 2008 г.
Решения Правительства РФ об интенсификации развития атомной энергетики в период до 2020 г. делают актуальным исследование эффективных масштабов ее развития в долгосрочной перспективе. Оптимизацией структуры и размещения электроэнергетики в составе топливно-энергетического комплекса России при варьировании основных влияющих факторов выявлена широкая область экономически эффективных значений мощности АЭС в целом по стране и по энергообъединениям. С учетом слабо формализуемых ограничений на развитие атомной энергетики из этой области определен диапазон рациональной мощности АЭС в 2021-2030 гг.
-
РЕГИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЭС
ИПАТОВ П.Л. — 2008 г.
Дана оценка региональной эффективности проектов сооружения АЭС на примере второй очереди Балаковской АЭС. Приведены методические положения и теоретические основы повышения безопасности АЭС управлением запроектными авариями, а также теоретические положения определения системной эффективности и способы повышения коэффициента использования установленной мощности на АЭС с ВВЭР-1000.
-
СВЕРХЗАДАЧА - "УЧЕНИЕ ОБ ЭНЕРГЕТИКЕ"
МАКАРОВ А.А. — 2008 г.
Символично и кажется закономерным, что вековой юбилей видного советского энергетика академика Льва Александровича Мелентьева практически совпадает со столетием научной дисциплины "общая энергетика". Превращение процесса выбора лучших решений по развитию энергетических объектов и их объединений "из искусства классных специалистов в науку" стало делом жизни Льва Александровича, внесшего неоценимый вклад в развитие общей энергетики.
-
СИСТЕМНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ: ОТ Л.А. МЕЛЕНТЬЕВА ДО НАШИХ ДНЕЙ В ИСЭМ СО РАН
ВОРОПАЙ Н.И. — 2008 г.
Рассмотрены предпосылки формирования научного направления "Системные исследования в энергетике" и основные его методические положения, сформулированные Л.А. Мелентьевым. Изложены особенности и результаты развития этого научного направления в Институте систем энергетики им. Л.А. Мелентьева (ИСЭМ) СО РАН.
-
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В СОЗДАНИИ И ДИАГНОСТИКЕ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ БОЛЬШИХ МОЩНОСТЕЙ
АЛПАТОВ М.Е., МАКАРЕВИЧ Л.В., ШИФРИН Л.Н. — 2008 г.
Формулируются задачи современного трансформаторостроения, в частности, диагностика оборудования. Приводятся подходы и методы их решения на примере московского "Электрозавода".
-
СОЗДАНИЕ ТОРМОЗНЫХ ГИПЕРМОМЕНТОВ В АСИНХРОННОЙ МАШИНЕ С КОНДЕНСАТОРАМИ В ЦЕПИ ФАЗНОГО РОТОРА
ДЖЕНДУБАЕВ А-З.Р. — 2008 г.
В статье приведены результаты компьютерного моделирования процесса рекуперативного торможения асинхронной машины с фазным ротором, в цепь обмотки ротора которой включены конденсаторы.
-
СОПРЯЖЕННЫЕ ЗАДАЧИ КОНДУКТИВНО-КОНВЕКТИВНОГО ТЕПЛОПЕРЕНОСА В КУСОЧНО-ГЛАДКИХ ОБЛАСТЯХ III. РЕШЕНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СОПРЯЖЕННЫХ ЗАДАЧ ТЕПЛОПЕРЕНОСА МЕТОДОМ РАЗЛОЖЕНИЯ ПО СОБСТВЕННЫМ ФУНКЦИЯМ РЕШЕНИЯ СТАЦИОНАРНОЙ ЗАДАЧИ
ТРУСОВ В.П., ШАБАНОВ А.П. — 2008 г.
Разработан эффективный метод решения внутренних сопряженных нестационарных задач конвективно-кондуктивной теплопередачи на основе использования сопряженных собственных функций, полученных из решения стационарной сопряженной задачи. Из решения в общем виде предельным переходом можно получить все решения задач конвективного и кондуктивного теплообмена. Возможности этого метода решения показаны на примере расчета теплообмена при турбулентном течении жидкости в круглой трубе с малотеплопроводной и высокотеплопроводной стенками. Рассчитаны поля температур в стенке и в жидкости и построены локальные характеристики теплообмена.
-
СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ДОСТОВЕРНОСТИ МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ УТЕЧКИ ИЗ ГЕРМЕТИЧНЫХ ОБЪЕМОВ ЗАЩИТНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ АЭС
ВИНОГРАДОВ В. А., САФАРОВ И. А., ХЛЕСТКИЙ Д. А. — 2008 г.
Приведены существующие методики определения интегральной утечки из гер-мообъемов АЭС и их характеристики, показаны преимущества и недостатки. Даны рекомендации по применению.
-
СРЕДСТВА И СЛЕДСТВИЯ СДЕРЖИВАНИЯ ЭМИССИИ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В ЭНЕРГЕТИКЕ РОССИИ
МАКАРОВ А.А. — 2008 г.
Геополитическая интерпретация происходящих изменений климата Земли требует от России определить формы участия и свои обязательства в "посткиотском процессе" уменьшения антропогенной эмиссии парниковых газов. Показаны не только посильность, но и прогресс для энергетики страны по стабилизации в 2010-2020 гг. размеров эмиссии парниковых газов (порождаемой использованием органического топлива) в пределах 81-82% от уровня 1990 г. с их уменьшением почти до 70% к 2050 г. Определены необходимые для этого изменения энергетической политики страны и сделаны предварительные оценки дополнительных затрат на энергоснабжение.
-
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИЗА ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
КАГАНОВИЧ Б.М., ФИЛИППОВ С.П. — 2008 г.
Рассмотрены вопросы оценки эффективности комбинированных технологий, распределения затрат и установления цен на производимые ими продукты. Приведены математический и технико-экономический анализы поставленной задачи. Выявлены условия многозначности ее решения и обсуждены способы оценки эффективности комбинирования при наличии этих условий.