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

Архив научных статейиз журнала «Известия Российской академии наук. Энергетика»

  • ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПЕРИОД ДО 2030 Г

    ОЛЬХОВСКИЙ Г.Г., ТУМАНОВСКИЙ А.Г. — 2008 г.

    Рассмотрены и обсуждены технологии и оборудование в теплоэнергетике, применяемые в настоящее время. Сделаны прогнозы на будущее до 2030 г. Даны рекомендации для улучшения настоящего положения дел в теплоэнергетике.

  • ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СИСТЕМ ПОДГОТОВКИ УГЛЯ С ГАЗОГЕНЕРАТОРАМИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

    ЛЕГКОВ А.А., МИНГАЛЕЕВА Г.Р. — 2008 г.

    Проведен термодинамический анализ систем, в которых реализуются различные способы газификации - в газогенераторах на брикетированном, гранулированном и рядовом угле, что позволяет выработать простые и надежные методы оценки эффективности систем подготовки угля для выбора эффективных схем в условиях модернизации и обновления основных производственных мощностей тепловых электростанций.

  • ТЕСТИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ АТМОСФЕРНОГО ПЕРЕНОСА ЗАГРЯЗНЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕГИОНАЛЬНОГО МЕТЕОПРОГНОЗА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

    АРУТЮНЯН Р.В., БЕЛИКОВ В.В., ГРИЦАН Е.В., ИГНАТОВ Р.Ю., РУБИНШТЕЙН К.Г., СЕМЕНОВ В.Н., СОРОКОВИКОВА О.С., СТАРОДУБЦЕВА Л.П., ФОКИН Л.А. — 2008 г.

    Приведены результаты первого этапа работ по совмещению модели регионального гидродинамического прогноза метеорологических полей с детальным пространственным разрешением (порядка 2 км) и программного пакета для расчета атмосферного переноса радиоактивных выбросов НОСТРАДАМУС, предназначенного для поддержки принятия решений при возникновении аварийных ситуаций на объектах атомной энергетики. Показано, что ошибки прогноза скорости ветра по региональной негидростатической модели ММ5, высокого пространственного разрешения, близки к среднему уровню ошибок измерения приземного ветра в это время года, прогноз направления ветра по ММ5 с таким пространственным разрешением является вполне точным, прогноз суммы осадков за 12 ч по факту с помощью ММ5 удовлетворителен. Использование в качестве входных метеорологических данных в пакете НОСТРАДАМУС регионального прогноза ветра изменяет результаты расчетов радиационной обстановки, делая общую картину более реальной.

  • УСТАНОВКА ПРОСЫПНОГО ТИПА ДЛЯ ТЕПЛОВОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД СВЧ-МОЩНОСТЬЮ 5 КВТ

    ЗВЕРЕВ Б.В., ПРОКОПЕНКО А.В. — 2008 г.

    Разработана резонаторная установка просыпного типа для теплового разрушения горных пород. Проведен расчет цилиндрической резонаторной рабочей камеры с керамической трубой на оси для просыпания породы и отдельных элементов системы стабилизации частоты магнетрона М-117, питающего резонатор. Приведены результаты испытаний на созданной установке с СВЧ-мощностью 5 кВт по разрушению кимберлитов.

  • УЧЕТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КАПЕЛЬ С ГОРЯЧЕЙ СТЕНКОЙ ПРИ РАСЧЕТЕ ТЕПЛООБМЕНА В ЗАКРИЗИСНОЙ ОБЛАСТИ ДИСПЕРСНО-КОЛЬЦЕВОГО ПОТОКА

    МОСТИНСКИЙ И. Л., СТОНИК О. Г. — 2008 г.

    Предложена новая зависимость для коэффициента теплообмена паро-капельного потока со стенкой канала в закризисной области течения, учитывающая испарение капель вблизи перегретой стенки. Проведено численное решение уравнений сохранения и теплообмена с предложенной зависимостью и с привлечением известных ап-проксимационных зависимостей для коэффициента теплообмена. Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными показывает хорошее их соответствие, а тем самым, обосновывает адекватность предложенного метода.

  • ЧИСЛЕННАЯ ВЕРИФИКАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

    АЛЕШИН В.В., ПРЯЛОВ С.Н., СЕЛЕЗНЕВ В.Е. — 2008 г.

    В статье приведены базовые теоретические положения численной верификации проектных решений, принимаемых при сооружении новых или реконструкции действующих магистральных трубопроводов энергетических систем. Численная верификация проводится для определения и исправления ошибок проектных решений, приводящих к снижению надежности, промышленной безопасности, экологичности и эффективности последующей эксплуатации проектируемого трубопровода. Предлагаемый подход основан на компьютерном прогнозировании параметров функционирования проектируемого трубопровода при нормальных условиях эксплуатации и при возникновении аварийных ситуаций. Для прогнозирования необходимо параллельно с разработкой проекта магистрального трубопровода проводить построение набора частных вычислительных технологий и высокоточных компьютерных симу-ляторов. В последних моделируются физические процессы в трубопроводной системе при ее дальнейшей эксплуатации. Симуляторы и частные вычислительные технологии строятся на адаптации базовых математических моделей механики и электродинамики сплошных сред к описанию процессов сооружения (реконструкции) и работы магистральных трубопроводов. Адаптация производится с применением правила минимизации упрощений и допущений. Выявление и исправление ошибок проектных решений производится при анализе результатов численных экспериментов по имитации жизненного цикла проектируемой трубопроводной системы с использованием разработанных симуляторов и частных вычислительных технологий.

  • ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ НЕОДНОРОДНОГО ТЕПЛООБМЕНА НА СМЕШАННУЮ КОНВЕКЦИЮ В ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ОБЛАСТИ С ЛОКАЛЬНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ВВОДА И ВЫВОДА МАССЫ

    КУЗНЕЦОВ Г.В., МАКСИМОВ В.И. — 2008 г.

    Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Томской области. Грант № 05-02-98006 конкурс р_обь_а.

  • ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ГЕНЕРАЦИИ МОЩНОГО СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ В РЕЛЯТИВИСТСКОМ КОАКСИАЛЬНОМ ГЕНЕРАТОРЕ С ВИРТУАЛЬНЫМ КАТОДОМ

    ЩУКИН А.Ю. — 2008 г.

    Приведены результаты численного моделирования условий генерации мощного СВЧ-излучения в релятивистском коаксиальном генераторе с виртуальным катодом. Выполнение этих условий может значительно увеличить эффективность преобразования энергии электронного пучка в энергию СВЧ-излучения. Дана принципиальная схема генератора с виртуальным катодом. Рассмотрена общая теория генерации мощного СВЧ данным типом источника.

  • ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЖАРОВ РАЗЛИТИЯ НА ОБЪЕКТАХ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

    СЕЛЕЗНЕВ В.Е. — 2008 г.

    Предложен метод численной оценки параметров пожаров разлития, возникающих при разрушениях резервуаров хранения или трубопроводов промышленных энергетических систем, транспортирующих горючие жидкости. Применено полевое моделирование процессов горения жидкостей. Метод может использоваться специалистами топливно-энергетического комплекса, занимающимися проблемами повышения пожарной и промышленной безопасности энергетических систем.

  • ЧИСЛЕННОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОМПАЖНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

    ПРЯЛОВ С.Н., СЕЛЕЗНЕВ В.Е. — 2008 г.

    Приведен численный метод прогнозирования устойчивости функционирования газоперекачивающих центробежных нагнетателей, эксплуатирующихся в трубопроводных сетях промышленных энергетических объектов. Устойчивость функционирования нагнетателей оценивается по возникновению помпажных явлений в газотранспортной системе. Решение данной задачи сводится к построению и численному анализу системы обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих транспортирование газа через компрессорный цех в виде газодинамической модели с сосредоточенными параметрами. Предлагаемый метод ориентирован на применение специалистами топливно-энергетического комплекса, занимающихся проблемами безопасного и эффективного транспортирования газов. Изложение проводится на примере газотранспортной системы, транспортирующей природный газ.

  • ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ДЫМОВЫХ УНОСОВ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, РАБОТАЮЩЕЙ НА УГЛЯХ

    БАЙТУКАЛОВ Т.А., БОГОСЛОВСКАЯ О.А., ГЛУЩЕНКО Н.Н., ОВСЯННИКОВА М.Н., ОЛЬХОВСКАЯ И.П. — 2008 г.

    В работе представлены исследования физико-химических и биологических свойств летучей золы, прошедшей электрофильтры Новочеркасской ГРЭС (г. Ростов-на-Дону), работающей на углях. Твердая фаза летучей золы представляет собой неоднородные по размеру частицы с диаметром вплоть до 150 мкм. Доля частиц диаметром 0,01-5,0 мкм составляет 42%. По данным рентгеноструктурного анализа в состав твердых частиц дымовых уносов входят такие макроэлементы как Fe, Si, A1 в виде оксидов. Основные токсикологические характеристики летучей золы сравнимы с токсикологическими характеристиками ее макроэлементов железа и алюминия в дисперсной форме. Нанесение водной суспензии твердых частиц дымовых уносов на раны экспериментальных животных в концентрации 0,5% в суммарной дозе 280 мг/кг не влияет на скорость заживления ран. В то же время один из макроэлементов частиц летучей золы - магний, наносимый на раны в виде водной суспензии в дозе 20 мг/кг, тормозит регенерацию кожи, увеличивая время полузаживления экспериментальных ран на 86% по сравнению с контролем. Один из минорных компонентов частиц летучей золы - цинк, наносимый на раны в виде водной суспензии в дозе 5 мг/кг, также тормозит заживление ран. Исследование микробиологической чистоты летучей золы показало, что бактериальное заражение образцов умеренное и представлено колониями различных культур. Установлен синергизм роста стафилококка (St. Albus) и бактерий, присутствующих на твердых частицах дымовых уносов.

  • ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВЧ-ЛАМПЫ

    ДЕНИСОВ К.В., ДИДЕНКО А.Н., ЩУКИН А.Ю. — 2008 г.

    Описано экспериментальное исследование СВЧ-лампы видимого света. Выполнены измерения электродинамических и световых характеристик источника. Проведено исследование теплового режима. Показана возможность работы СВЧ-лампы видимого света с малой мощностью питания.

  • ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РОТОРНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ КАЛЬЦИНАТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

    ДМИТРИЕВ М.С., ДМИТРИЕВ С.А., КОБЕЛЕВ А.П., КОЛЯСКИН А.Д., ЛЕБЕДЕВ В.В., ЦВЕШКО О.Н. — 2008 г.

    Рассмотрены процессы обезвоживания и частичной кальцинации жидких радиоактивных отходов (ЖРО) в установке роторного типа с высокочастотным нагревом рабочей камеры. Полученные в работе положительные теоретические и экспериментальные результаты являются основанием для создания промышленного образца установки по кальцинированию ЖРО, которая имеет преимущества перед аналогами.

  • ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОМЕНТ ПЛАНЕТЫ И СТРУЙНЫЕ ТЕЧЕНИЯ В СТРАТОСФЕРЕ

    КОПЫЛОВ И.П. — 2008 г.

    Рассмотрены струйные течения в атмосфере Земли, которые определяются электромагнитными моментами торцевых зон двигателей Северного и Южного полушарий, расположенных на поверхности твердого ядра планеты.

  • ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ОБЩЕСТВО: ВЗАИМОСВЯЗАННОЕ РАЗВИТИЕ

    БУТЫРИН П.А. — 2008 г.

    Развитие электротехники изменяет общество (характер быта, труда и его разделения, социальные институты и отношения). В свою очередь социальные процессы влияют на развитие электротехники. Взаимное влияние развития электротехники (включая электроэнергетику) и общества рассматривается в основном на примере нашей страны. Социальным процессам (революции) был обязан своему возникновению план ГОЭЛРО, реализация которого способствовала коренному изменению социальной структуры и общественных отношений в стране. Именно в нашей стране в плановом порядке была создана социотехническая Единая электроэнергетическая система, которая после социальных изменений (перестройки) подверглась технической деградации (снижению надежности и управляемости) в результате реструктуризации. Выделяется проблема использования социальных измерений, социальных практик и социального проектирования применительно к реализации электротехнических планов в РФ.

  • ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ СТАРЕНИЕ ПОЛИМЕРНОЙ ЭКСТРУДИРОВАННОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ: ИССЛЕДОВАНИЯ, ИСПЫТАНИЯ, ДИАГНОСТИКА, ОЦЕНКА РЕСУРСА

    ПЕШКОВ И.Б., ШУВАЛОВ М.Ю. — 2008 г.

    Приведены результаты исследований механизма старения пластмассовой изоляции силовых кабелей среднего напряжения - развития так называемых "водных три-ингов" - своеобразных повреждений, зарождающихся на микроскопических дефектах изоляционной системы под действием электрического поля и воды, диффундирующей в кабель из окружающей среды. Дана математическая модель процесса, частично основанная на аналогии развития ВТ с эффектом Ребиндера, результаты длительных испытаний изоляционных материалов и кабелей на ускоренное старение, данные микроспектрального анализа. Результаты исследований используются для диагностирования состояний действующих кабельных линий и для прогнозирования остаточного ресурса.

  • ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРОМАШИНОСТРОЕНИЕ РОССИИ (НАСТОЯЩЕЕ И БУДУЩЕЕ)

    ДАНИЛЕВИЧ Я.Б. — 2008 г.

    Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ. Грант № 07-08-12107-офи-а.

  • ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАЗМЫ ГАЗОВОГО РАЗРЯДА И ВУФ-ИЗЛУЧЕНИЯ

    ВАСИЛЕЦ В.Н., ПОНОМАРЁВ А.Н., СЕВАСТЬЯНОВ В.И., ТАЛЬРОЗЕ Р.В. — 2008 г.

    Исследованы процессы, происходящие на границе плазмы газового разряда с полимерами, и основные принципы регулирования их поверхностных свойств. Разработаны научные основы энергосберегающих технологий модифицирования полимерных материалов с использованием плазмы газового разряда и ВУФ-излучения.

  • ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЧ-ЭНЕРГИИ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

    БАВАРИН В.П., ЕСАУЛКОВ Д.О., ЗАВЬЯЛОВ М.А., ЛОМАЧИНСКИЙ В.А., ПРОКОПЕНКО А.В., ФИЛИППОВИЧ В.П. — 2008 г.

    Показана перспектива применения СВЧ-колебаний в энергоемких технологиях пищевой промышленности. Проведен анализ современного состояния исследований по разработке СВЧ-установок для пищевой промышленности. Приведены работы по созданию энергосберегающих технологий. Определены направления исследований по применению СВЧ-энергии в пищевой промышленности.

  • ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ МНОГОРЕЖИМНЫХ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГОДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК С МАШИННЫМ ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ

    АКИМОВ В.Н., КОНЮХОВ В. Г., КОРОТЕЕВ А.А. — 2008 г.

    Рассматриваются схема многорежимной ядерной энергодвигательной установки с машинным преобразованием энергии, возможные циклограммы режимов работы и эффективность ее применения при решении перспективных космических задач. Оптимальное сочетание в ядерной энергодвигательной установке режимов работы ядерного ракетного двигателя и электроракетных двигателей позволяет обеспечить высокий уровень полезной нагрузки при существенном сокращении продолжительности выведения космических аппаратов на высокие рабочие орбиты.