Журнал «Проблемы машиностроения» 2010 год

Том 13 Номер 1

Том 13 Номер 2

Том 13 Номер 3

Том 13 Номер 4

Том 13 Номер 5

Том 13 Номер 6

Аннотации

Том 13 Номер 1

  • УДК 621.165.620.193
    А. Л. Шубенко, член-кор. НАН Украины*, А. Э. Ковальский, д-р техн. наук*, Ю. С. Воробьев, д-р техн. наук*, Г. Н. Картмазов, канд. техн. наук**, В. Н. Романенко*

    * Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (Харьков, E-mail: shuben@ipmach.kharkov.ua)
    ** ННЦ «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины (Харьков, E-mail: kartmazov@kipt.kharkov.ua)

  • ВЛИЯНИЕ ЭРОЗИИ НА ОСНОВНЫЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ ЦИЛИНДРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ МОЩНОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ. ЧАСТЬ 2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ВСЛЕДСТВИЕ ЭРОЗИОННОГО ИЗНОСА ВИБРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОЧЕЙ ЛОПАТКИ ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ И ВЫБОР СПОСОБА ЕЕ ПАССИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЭРОЗИИ.
    Рассмотрена проблема обеспечения эрозионной надежности рабочих лопаток последней ступени мощных паровых турбин при нанесении противоэрозионного защитного покрытия методом атомно-ионного распыления материалов. Проблема решается с помощью разработанной универсальной математической модели каплеударной эрозии. Обосновывается выбор параметров защитного покрытия для рабочих лопаток последней ступени. Приведены результаты сравнения полученных теоретических и экспериментальных данных.
  • УДК 621.224
    А. В. Линник, В. Д. Хаитов

    Открытое акционерное общество «Турбоатом» (г. Харьков, E-mail: office@turboatom.com.ua)

  • СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ГИДРОТУРБОСТРОЕНИЯ В УКРАИНЕ
    Дана оценка технического уровня отечественных гидротурбин. Освещен накопленный опыт и роль ОАО «Турбоатом» в создании и изготовлении гидротурбинного оборудования, рассмотрены конструктивные особенности гидравлических турбин. Проведен анализ состояния научных исследований и экспериментальной базы отрасли в ОАО «Турбоатом».
  • УДК 621.165:532.517
    S.V. Yershov*, Prof., J. Swirydczuk**, Dr. Sc.

    * Podgorny Institute for Mechanical Engineering Problems of NAS of Ukraine (Kharkov, Ukraine, E-mail: yershov@ipmach.kharkov.ua)
    ** Institute of Fluid-Flow Machinery of the Polish Academy of Sciences (Gdansk, Poland, E-mail: jsk@imp.gda.pl)

  • ANALYSING SECONDARY VORTEX STRUCTURES IN AN HP TURBINE STAGE USING THE REALISABLE k-ω SST MODEL
    Проанализировано влияние выбора модели турбулентности на характер развития и взаимодействия вторичных вихревых структур в турбинной ступени высокого давления. Основным инструментом, используемым при анализе, был решатель FlowER – специализированный код, предназначенный для исследования течений в изолированных ступенях и группах ступеней турбомашин. Расчет течения, выполненный с использованием стандартной модели турбулентности k-ω SST, показал существенно нестационарный характер канального вихря в решетке ротора, который периодически появлялся, перемещался вдоль стороны разрежения лопатки ротора в радиальном направлении и разрушался. Применение модифицированной версии решателя, учитывающей ограничения реализуемости, позволило стабилизировать поведение этого вихря.
  • УДК 62.135
    В. Г. Солодов, д-р техн. наук*, В. Г. Субботин, канд. экон. наук**, Е. В. Левченко, канд. техн. наук**, В. Л. Швецов**, В. А. Конев**, А. С. Альперт**

    * Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет (E-mail: solodov@khadi.kharkov.ua)
    ** ОАО «ТУРБОАТОМ» (г. Харьков, E-mail: office@turboatom.com.ua)

  • АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ, ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОТСЕКА «ЦСД-ЦНД-І» ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ К-325-23,5
    На основании численных исследований газодинамических и энергетических характеристик вязкого турбулентного течения выполнена модернизация выходного отсека цилиндра среднего давления (ЦСД) паровой турбины К-325-23,5, включающего последнюю ступень ЦСД, первую ступень первого потока низкого давления (НД1), камеру отбора и участки ресиверов. В перечень объектов модернизации вошли ступени СД, НД1 и элементы организации течения в камере отбора. Обсуждается влияние формообразования элементов проточной части отсека на структуру течения, газодинамические и энергетические характеристики отсека.
  • УДК 621.224
    П. Н. Сухоребрый*, канд. техн. наук, С. А. Коваль*, В. Г. Неня**, канд. техн. наук, А. Н. Кочевский**, канд. техн. наук

    * Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: sukhor@ipmach.kharkov.ua)
    ** Сумский государственный университет (E-mail: alkochevsky@mail.ru)

  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПОТОКА В СПИРАЛЬНОЙ КАМЕРЕ РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ОБРАТИМОЙ ГИДРОМАШИНЫ НА ОСНОВЕ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ
    Рассмотрены результаты расчетного исследования пространственного течения вязкой жидкости в спиральных камерах обратимой гидромашины, рассчитанных по законам: Vu×r = const и Vu = const. Расчеты выполнены с помощью программного комплекса FlowVision в турбинном и насосном режимах работы. В насосном режиме расчеты проведены при различных значениях подачи и угла потока на входе в спираль. Выполнен анализ структуры потока и особенностей течения в двух спиральных камерах.
  • УДК 577.4: 621.039.584
    Ю. М. Мацевитый, акад. НАН Украины, Н. Б. Чиркин, канд. техн. наук, М. А. Кузнецов

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: chirkin@ipmach.kharkov.ua)

  • ТЕРМОЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕПЛОНАСОСНОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
    Разработана термоэкономическая модель моновалентной теплонасосной системы теплоснабжения автономного объекта. Анализ модели позволил получить аналитическое решение, на основании которого определяются оптимальные условия проектирования рассматриваемой системы теплоснабжения и режимы её эксплуатации. Решение пригодно для любой парокомпрессионной теплонасосной установки, работающей по предложенной схеме.
  • УДК 621.822:621.318.2
    Г. Ю. Мартыненко, канд. техн. наук

    Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» (E-mail: gmartynenko@kpi.kharkov.ua)

  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ РАДИАЛЬНЫХ И ОСЕВЫХ СИЛ ОТ СМЕЩЕНИЙ РОТОРНОГО МАГНИТА В РАДИАЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОДШИПНИКЕ НА ДВУХ КОЛЬЦЕВЫХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ
    Рассмотрена конструкция магнитной опоры роторов на двух постоянных кольцевых магнитах. Предложена методика и приведены результаты численного определения зависимостей магнитных сил от смещения ротора в радиальном и осевом направлениях. Выявлена их взаимосвязь. Результаты представлены в виде трехмерных графиков.
  • УДК 519.711.3
    А. В. Усов, д-р техн. наук, А. А. Батырев*

    * Национальный политехнический университет МОН Украины
    ** Отделение гидроакустики Морского гидрофизического института НАН Украины (г. Одесса, E-mail: usov-a-v@mbei.opu.ua)

  • МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОНТРОЛЯ ПОКРЫТИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ НА БАЗЕ СИНГУЛЯРНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ
    Рассмотрено применение сингулярных интегральных уравнений к решению ряда технологических задач. Разработана математическая модель, которая позволяет контролировать состояние наследственных дефектов типа отслоения по границе основного материала и покрытия, которые появляются на этапе их нанесения, и развитие этих дефектов в поверхностные трещины и сколы под действием термомеханических явлений, сопровождающих механическую обработку, а также условия сохранения равновесия указанных дефектов.
  • УДК 658.272.004.18
    Б. С. Ильченко*, д-р техн. наук, А. А. Прищепо**, канд. техн. наук, И. С. Ивасютяк***, И. А. Прищепо**, В. В. Инкулис****

    * Харьковская национальная академия городского хозяйства
    ** ДК «Укртрансгаз» (г. Киев, )
    *** НПЦ «Техдиагаз» ДК «Укртрансгаз» (г. Харьков, E-mail: ivas@itransgaz.com)
    **** Институт проблем машиностроения им. А.Н Подгорного НАН Украины (г. Харьков)

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТИ СВЕДЕНИЯ БАЛАНСА ГАЗА В СИСТЕМЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
    Рассматривается задача построения адекватного математического описания погрешности баланса природного газа в системе магистральных газопроводов, пригодного для исследования погрешности с выработкой решений по ее сокращению. Сформулированы постановка задачи и требования к ее решению в условиях неполноты и разнородности информации об источниках погрешности и неточности исходных данных. Предложено решение в виде комбинированной математической модели погрешности баланса газа как синтеза аналитической и численной статистической моделей.
  • УДК 622.61,537.533
    В. Е. Костюк*, канд. техн. наук, П. М. Канило**, д-р техн. наук, В. В. Соловей**, д-р техн. наук, К. В. Костенко**

    * Национальный аэрокосмический университет «ХАИ» (г. Харьков, E-mail: aedlab@ic.kharkov.ua)
    ** Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: pmk@ipmach.kharkov.ua)

  • ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНОЙ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ НИЗКОСОРТНОГО УГЛЯ
    Рассмотрена проблема стабилизации горения низкореакционных углей без использования природного газа или мазута. Проведена оценка с помощью методов вычислительной аэрогидродинамики эффективности термохимической подготовки высокозольного угля при его нагреве продуктами сгорания природного газа и водорода в обогащенном кислородом воздухе. Приведены результаты расчетов многоступенчатой пылеугольной горелки с закруткой воздуха и с различными вариантами запитки реактора термохимической подготовки реагентами. Показана эффективность замещения природного газа водородом и кислородом при сжигании высокозольных углей в котлах энергоустановок.

Том 13 Номер 2

  • УДК 621.165:51.380
    В. П. Скляров, канд. техн. наук, В. П. Орловский, А. А. Дворников

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: sklyarov@ipmach.kharkov.ua)

  • ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ВНЕЗАПНОМ РАСШИРЕНИИ СВЕРХЗВУКОВОГО ПАРОВОГО ПОТОКА
    Описаны температурные эффекты, возникающие при истечении сверхзвукового парового потока в выхлопной патрубок большого сечения. Показано, что в выхлопном патрубке могут возникать как локальное переохлаждение, так и локальный перегрев пара, при котором температура превышает температуру перед соплом на 5–10 °С. Предложена гипотеза, объясняющая это необычное явление.
  • УДК 621.165
    Е. В. Левченко*, канд. техн. наук, В. П. Субботович**, канд. техн. наук, А. Ю. Юдин**, канд. техн. наук, А. Ю. Бояршинов***

    * Открытое акционерное общество «Турбоатом» (г. Харьков, E-mail: office@turboatom.com.ua)
    ** Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» (г. Харьков, E-mail: turbine@kpi.kharkov.ua)
    *** Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: shuben@ipmach.kharkov.ua)

  • ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНСТРУКЦИИ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПОСЛЕДНЕЙ СТУПЕНИ ПАРОВЫХ ТУРБИН
    Приведены результаты сравнительных исследований исходного и нового профилей. Новый профиль получен на базе решения обратной задачи, позволившей обеспечить минимизацию аэродинамических потерь и необходимые показатели прочности рабочей лопатки в зоне с бандажным отверстием. Результаты рассмотрены с точки зрения улучшения газодинамики данной зоны рабочей лопатки в области трансзвуковых скоростей. Показано, что в этой области новый профиль имеет значительно меньший коэффициент профильных потерь, чем исходный, используемый в реальной лопатке.
  • УДК 532.6
    С. В. Ершов*, д-р техн. наук, П. А. Поливанов**, А. А. Сидоренко**, канд. физ.-мат. наук, А. И. Деревянко*

    * Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, Украина, E-mail: yershov@ipmach.kharkov.ua)
    ** Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН (г. Новосибирск, Россия, E-mail: polivanov@itam.nsc.ru)

  • ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СКАЧКА УПЛОТНЕНИЯ С ТУРБУЛЕНТНЫМ ПОГРАНИЧНЫМ СЛОЕМ
    Рассматривается задача взаимодействия скачка уплотнения с турбулентным пограничным слоем. Численное моделирование выполнялось на основе интегрирования системы уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу, и двухпараметрической модели турбулентности SST k-ω. Приведены результаты численных расчетов с помощью модифицированного программного комплекса FlowER-Y и выполнено их сопоставление с экспериментальными данными. Особое внимание уделено неопределенностям и трудностям, возникающим при решении рассмотренной задачи.
  • УДК 539.3
    Г. Я. Попов, д-р физ.-мат. наук, А. А. Фесенко

    Одесский национальный университет им. И. И. Мечникова (E-mail: fesenco@breezein.net)

  • ОБ ОДНОМ НОВОМ МЕТОДЕ РЕШЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ УПРУГОГО СЛОЯ
    Строится точное решение смешанной задачи теории упругости для пространственного слоя с учетом наличия внутри слоя произвольно ориентированной сосредоточенной силы, когда на одной грани заданы напряжения, а другая закреплена. В отличие от традиционных подходов к такой задаче, основанных на использовании методов Папковича–Нейбера и Трефтца, сводящих уравнения Ламе к последовательности гармонических с неразделенными граничными условиями, что существенно усложняет технику построения решения. Здесь используется новый подход, основанный на приведении уравнений Ламе к одному независимо решаемому и двум совместно решаемым уравнениям. При этом граничные условия тоже разделяются. Методом интегральных преобразований указанные два уравнения приводятся к одномерной векторной краевой задаче
  • УДК 539.3
    В. Б. Говоруха, канд. физ.-мат. наук

    Днепропетровский национальный университет (E-mail: govorukhavb@yahoo.com)

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗОН ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОБОЯ У ВЕРШИНЫ ТРЕЩИНЫ В ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОМ МАТЕРИАЛЕ
    Рассмотрена модель трещины с зонами электрического предразрушения в однородном пьезокерамическом материале. Считая, что зоны электрического предразрушения локализованы на продолжении трещины и на них имеет место лишь скачок электрического потенциала, получено точное аналитическое решение задачи, а также уравнение для определения длины зоны предразрушения, коэффициентов интенсивности и скорости освобождения энергии. Изучено влияние внешнего электрического поля на основные параметры разрушения.
  • УДК 539.3
    Л. В. Курпа, д-р техн. наук, А. А. Осетров

    Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» (E-mail: kurpa@kpi.kharkov.ua; E-mail: andy8383@mail.ru)

  • РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ИЗГИБА МНОГОСЛОЙНЫХ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА R-ФУНКЦИЙ И СПЛАЙН-АППРОКСИМАЦИИ
    Проведен анализ существующих методов исследования напряженно-деформированного состояния многослойных оболочек при сдвиге, которые имеют сложную форму в плане. Сделан вывод про необходимость разработки эффективных универсальных методов для решения поставленной проблемы. Предложен численно-аналитический метод, который базируется на теории R-функций и вариационном методе Ритца. Особым отличием разработанного подхода есть использование сплайнов для аппроксимации неопределенных компонент в построенных структурах решения. Предложенный подход реализован в виде комплекса программ с применением аналитического пакета MAPLE. С помощью разработанного пакета программ решено задачи изгиба многослойных оболочек, которые имеют невыпуклую форму плана при разных граничных условиях. Результаты сравнивались с аналогичными результатами при использовании полиномиальной аппроксимации. Для оболочек с квадратным планом представлено сравнение полученных результатов с известными.
  • УДК 537.8
    М. Г. Пантелят, канд. физ.-мат. наук, А. Н. Сафонов, Е. К. Руденко, канд. техн. наук, Н. Г. Шульженко, д-р техн. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: shulzh@ipmach.kharkov.ua)

  • МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ФРАГМЕНТАХ РОТОРА СИНХРОННОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА
    Описана методика конечноэлементного анализа нестационарных электромагнитных полей в трёхмерной постановке. Впервые проведено численное исследование и установлены особенности электромагнитного поля, плотности вихревых токов и добавочных потерь в стыках клиньев ротора турбогенератора.
  • УДК 620.193:621.793.1
    В. І. Похмурський*, член-кор. НАН України, В. М. Мацевітий**, д–р техн. наук, О. С. Калахан*, д–р техн. наук, І. Б. Казак**, канд. техн. наук, К. В. Вакуленко**, канд. техн. наук , С. В. Ляшок**

    * Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України (м. Львів, E-mail: pokhmurs@ipm.lviv.ua)
    ** Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України (м. Харків, E-mail: matsevlad@ipmach.kharkov.ua)

  • РОЗРОБКА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ПОКРИТТІВ ДЛЯ ЗАХИСТУ ВІД ФРЕТИНГ-КОРОЗІЇ
    Разработаны покрытия с низкой адгезионной активностью для защиты стальных и титановых деталей от фреттинг-коррозии. Установлено, что наиболее эффективным является многослойное вакуумно-плазменное покрытие {Cr+(TiCr)N}x10, использование которого обеспечивает повышение долговечности усталостного образца в 20,3 раза при амплитуде напряжения 200 МПа для случая взаимодействия титановых контртел, когда покрытие нанесено только на усталостный образец, а также повышение долговечности усталостного образца в 5,43 раза при амплитуде напряжения 150 МПа в случае взаимодействия стальных деталей при нанесении покрытия на два образца – усталостный и прижимающий.
  • УДК 681.518.5: 519.816: 629.7.036.3
    Е. М. Угрюмова*, А. А. Трончук*, А. В. Меняйлов, канд. техн. наук**, В. Е. Афанасьевская*

    * Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт»
    ** ОАО «Мотор Сич» (г. Запорожье)

  • ПРИМЕНЕНИЕ ЭВОЛЮЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ УЗЛОВ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
    Предложена условно-корректная постановка задачи оценки величин расчетных параметров функциональных элементов в процессе эксплуатации газотурбинных двигателей с множественными отказами на основе данных измерений симптомов. Синтез квазирешения поставленной задачи осуществлялся путем регуляризации поиска экстремума сглаживающего функционала с использованием метода А. Н. Тихонова – для обеспечения единственности и устойчивости решения относительно малых вариаций входных данных, выбор параметра регуляризации – в соответствии с обобщенным принципом невязки. Разработан эволюционный метод решения поставленной задачи, основанный на использовании генетического алгоритма. Рассмотрены примеры реализации предлагаемого метода при решении задачи диагностирования современного турбореактивного двигателя для пассажирского регионального самолета.

Том 13 Номер 3

  • УДК 65.0+621.165
    Л. М. Лукач*, С. Ю. Резников*, А. Л. Шубенко**, член-кор. НАН Украины, Н. Ю. Бабак**, канд. техн. наук, М. И. Роговой**, канд. техн. наук

    * ЗАО «Донецксталь-Металлургический завод», (г. Донецк, E-mail: schukina@donetsksteel.com)
    ** Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: shuben@ipmach.kharkov.ua)

  • РЕКОНСТРУКЦИЯ БАЗОВОЙ КОТЕЛЬНОЙ ШАХТЫ В МИНИ-ТЭЦ В УСЛОВИЯХ ИНТЕГРАЦИИ С ГАЗОПОРШНЕВОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ
    Представлены результаты технико-экономической оценки решений по реконструкции в мини-ТЭЦ котельной шахты, где установлены котлы КЕ-25-14ТС, в которых сжигается шахтный метан и промпродукт из донецкого угля марки Г. При реконструкции мини-ТЭЦ интегрируется с мощной шахтной электростанцией на базе газопоршневых двигателей. Показано, что на мини-ТЭЦ целесообразно установить паровую конденсационную турбину Т-12-1,2/0,2 с регулируемым теплофикационным отбором с давлением пара 0,2 МПа мощностью 12 МВт.
  • УДК 621.165
    Е. В. Левченко*, канд. техн. наук, В. П. Сухинин**, д-р техн. наук

    * ОАО «Турбоатом»,
    ** Украинская инженерно-педагогическая академия (г. Харьков, E-mail: tatiananf@mail.ru)

  • НОВОЕ ИЗ ОПЫТА УСТРАНЕНИЯ НИЗКОЧАСТОТНОЙ ВИБРАЦИИ ТУРБОАГРЕГАТОВ
    Приведены результаты устранения низкочастотной вибрации роторов турбоагрегатов на основе нового метода, кардинально отличающегося от принятых до сих пор в практике проектирования и эксплуатации. Апробация предложенного метода в эксплуатационных условиях показала его надежную эффективность.
  • УДК 66.015.23
    Л. О. Шелудяков, А. Е. Сушко, канд. техн. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: kravchenko@ipmach.kharkov.ua)

  • СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОФИЛЕЙ ЛОПАСТЕЙ РАБОЧИХ КОЛЕС ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ КАПСУЛЬНЫХ ГИДРОТУРБИН
    Исследованы статистические данные о геометрических параметрах профилей лопастей капсульных гидротурбин при напорах от 5 до 22 м. Получены зависимости параметров от напора. Результаты позволяют определять геометрические параметры лопастей на конкретно заданный напор на первом этапе проектирования лопасти.
  • УДК 532.6
    С. А. Хомылев*, С. Б. Резник*, С. В. Ершов**, д-р техн. наук

    * ГП «Ивченко-Прогресс» (г. Запорожье, E-mail: 03504@ivchenko-progress.com)
    ** Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: flower@flower3d.org)

  • ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРА НАГРУЖЕНИЯ ПРОФИЛЕЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТУРБИННЫХ РЕШЕТОК
    Приведены результаты численного исследования обтекания четырех высоконагруженных турбинных решеток. Рассмотренные решетки отличаются углами установки и углами отгиба выходных кромок профилей. Показано, что характер распределения нагрузки вдоль профиля оказывает существенное влияние на эффективность решетки. Вычисления выполнены с использованием программного комплекса FlowER. Выработаны рекомендации по выбору геометрических параметров решеток с малыми углами входа.
  • УДК 519.63
    А. В. Русанов, д-р. техн. наук, Д. Ю. Косьянов

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: rusanov@ipmach.kharkov.ua)

  • НЕЯВНАЯ СХЕМА ДЛЯ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ УРАВНЕНИЙ ГИПЕРБОЛИЧЕСКОГО ТИПА НА НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ СЕТКАХ
    Разработана неявная безытерационная схема для численного интегрирования дифференциальных уравнений в частных производных гиперболического типа на неструктурированных сетках. Предложено оригинальное расщепление по пространственным переменным и собственным значениям. Приведены решения ряда тестовых задач.
  • УДК 621.43
    А. П. Строков, д-р техн. наук, А. М. Левтеров, канд. техн. наук, А. Н. Авраменко, канд. техн. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: dppp@ipmach.kharkov.ua)

  • РАЗРАБОТКА ТРЕХМЕРНОЙ КОНЕЧНОЭЛЕМЕНТНОЙ МОДЕЛИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕРМОУПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПОРШНЯ ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ
    Приведены результаты расчетного исследования нестационарных полей температур и напряжений поршня тракторного дизеля. Оценена эффективность использования выборок в кромке камеры сгорания (КС) как способа снижения напряжений поршня с КС типа ЦНИДИ. Показано, что за счет расположения выборок в кромке КС вдоль линии действия максимальных напряжений и симметрично относительно топливных факелов можно снизить напряжения кромки КС в 10 раз.
  • УДК 621.536.24
    А. В. Сударев*, д-р техн. наук, А. А. Халатов**, д-р техн. наук, В. Б. Сударев**, канд. техн. наук

    * ООО «Научный центр «Керамические двигатели» им. А. М. Бойко» (Россия, Санкт-Петербург, E-mail: soudarev@boykocenter.spb.ru)
    ** Институт технической теплофизики НАН Украины (Киев, E-mail: artem.khalatov@vortex.org.ua)
    *** ООО «НПП Теплопроект» (Россия, Санкт-Петербург, E-mail: info@heatdesign.ru)

  • ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И СНИЖЕНИЕ МЕТАЛЛОЕМКОСТИ ГАЗОТУРБИННЫХ ТРУБЧАТЫХ ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПАССИВНЫХ МЕТОДОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В ИХ ТРАКТАХ
    Освещены вопросы интенсификации теплообмена – основного метода повышения эффективности теплообменного оборудования. Показано, что его применение не только обеспечит высокую степень регенерации воздухоподогревателя газотурбинных установок (ГТУ), но и даст возможность разработать унифицированную элементную базу, позволяющую осуществлять сборку теплообменников из типовых узлов, пригодных для ГТУ широкого диапазона мощностей.
  • УДК 539.3
    Р. Е. Кочуров*, К. В. Аврамов**, д-р. техн. наук

    * Национальный технический университет «ХПИ» (г. Харьков, E-mail: roman_kochurov@ukr.net)
    ** Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: kvavr@kharkov.ua)

  • МОДЕЛИ НЕЛИНЕЙНЫХ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК
    Исследованы модели с четырьмя степенями свободы, описывающие параметрические колебания цилиндрической оболочки при геометрически нелинейном деформировании. Динамика системы описывается уравнениями Доннелла–Муштари–Власова. Дискретизация проводится методом Бубнова–Галеркина. С помощью метода многих масштабов в области основного параметрического резонанса для всех моделей получены мягкие амплитудно-частотные характеристики параметрических колебаний.
  • УДК 519.8
    Т. А. Зайцева, канд. техн. наук, О. О. Кузенков

    Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара (м. Дніпропетровськ, E-mail: ztan2004@ukr.net; E-mail: kuzenkov1986@mail.ru)

  • ЧИСЕЛЬНИЙ ТА ЯКІСНИЙ АНАЛІЗ ТЕХНОГЕННОГО ВПЛИВУ МАШИНОБУДУВАННЯ НА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ
    Построена математическая модель техногенного воздействия на уровень неоднородности популяций фауны и флоры, которая представлена в виде системы дифференциальных уравнений. Исследованы особые точки и стационарные гиперплоскости системы. Рассмотрены бифуркационные гиперплоскост на двух- и трехмерных бифуркационных диаграммах. Для квадратичных бифуркационных кривых и гиперплоскостей идентифицирован тип. Разработан программный комплекс численного анализа дифференциальных моделей субпопуляционной динамики.
  • УДК 519.63
    В. М. Колодяжный, д–р физ.–мат. наук, О. Ю. Лисина

    Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: kolodyazhny@univer.kharkov.ua)

  • БЕССЕТОЧНЫЕ МЕТОДЫ В ЗАДАЧАХ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
    Предлагается обзор работ, посвященных исследованию бессеточных подходов к разработке численных методов решения краевых задач для дифференциальных уравнений в частных производных, моделирующих различные физические процессы. Приводится хронологический обзор бессеточных методов. Описываются бессеточные схемы алгоритма на основе метода частиц и его модификаций.
  • УДК 681.3.06+681.518.54:621.51
    А. А. Прищепо*, канд. техн. наук, В. Б. Измалков**

    * ДК «Укртрансгаз» (г. Киев, )
    ** НПЦ «Техдиагаз» ДК «Укртрансгаз» (г. Харьков, E-mail: izmalkov@itransgaz.com)

  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭФФЕТИВНОСТИ РАБОТЫ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО АГРЕГАТА В УСЛОВИЯХ НЕПОЛНОТЫ ВХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ
    Проанализировано влияние потерь давления и температур газа на входе и выходе компрессорного цеха. На основе статистических методов по информации диспетчерских журналов и систем автоматического управления компрессорного цеха и газоперекачивающих агрегатов оценочно определены потери давления и температур газа.

Том 13 Номер 4

  • УДК 621.165.620.193
    А. Э. Ковальский*, д-р техн. наук, В. Л. Швецов**, В. А. Конев**

    * Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: shuben@ipmach.kharkov.ua)
    ** ОАО «Турбоатом» (г. Харьков, E-mail: office@turboatom.com.ua)

  • ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ПОСЛЕДНИХ СТУПЕНЕЙ МОЩНЫХ ПАРОВЫХ ТУРБИН ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ИХ ПАРАМЕТРОВ
    Представлены результаты численных исследований с помощью универсальной математической модели эрозии эрозионной стойкости рабочих лопаток последних ступеней мощных паровых турбин при изменении их параметров. Показано, что одним из основных параметров последней ступени, влияющих на эрозионную стойкость рабочих лопаток, является величина межвенцового зазора, увеличение которого позволяет существенно повысить эрозионную стойкость рабочих лопаток
  • УДК 621.735
    А. Н. Минко

    ГП завод «Электротяжмаш» (г. Харьков)

  • МАССОГАБАРИТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ С ВОЗДУШНОЙ И ВОДОРОДНОЙ СИСТЕМАМИ ОХЛАЖДЕНИЯ КАК ОСНОВНОЙ ПОКАЗАТЕЛЬ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ТУРБОАГРЕГАТА
    Проведена сравнительная оценка массогабаритных параметров турбогенераторов с воздушной и водородной системами охлаждения. Приведены статистические данные, сформулированы и обоснованы технические требования, определяющие значения массогабаритных параметров, обуславливающие конкурентоспособность турбоагрегата.
  • УДК 621.224
    А. В. Русанов, д-р техн. наук, Ю. В. Городецкий, Д. Ю. Косьянов, П. Н. Сухоребрый, канд. техн. наук, О. Н. Хорев, канд. техн. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: rusanov@ipmach.kharkov.ua)

  • МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО вязкого ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ОСЕВОЙ ПОВОРОТНО-ЛОПАСТНОЙ ГИДРОТУРБИНЫ
    Представлены результаты расчетного исследования пространственного вязкого течения жидкости в проточной части вертикальной осевой поворотно-лопастной гидротурбины, разработанной на напор 20 м. Расчеты проведены с помощью программного комплекса FlowER-U. Выполнен анализ структуры потока, потерь энергии и особенностей течения в элементах проточной части.
  • УДК 621.318.001.2
    А. Е. Божко, член-кор. НАН Украины

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: bozhko@ipmach.kharkov.ua)

  • СИНГУЛАРИСНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ФУНКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЕЙ
    Выведены новые формулы переходных функций электромагнитных вибровозбудителей, основанные на сингуларисном разложении единичной скачкообразной функции. Знание этих функций даёт возможность более точно изучать динамику электромагнитных вибровозбудителей.
  • УДК 539.3
    А. А. Ларин, канд. техн. наук

    Национальный технический университет «ХПИ» (г. Харьков, E-mail: AlexeyA.Larin@gmail.com)

  • КОЛЕБАНИЯ ЛОПАТОЧНЫХ ВЕНЦОВ ПАРОВЫХ ТУРБИН С УЧЕТОМ РАССТРОЙКИ ПАРАМЕТРОВ БАНДАЖНОЙ СВЯЗИ
    Рассмотрен метод расчета вынужденных колебаний лопаточных венцов с расстройкой по модели сектора. Проведены численные исследования формирования амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) лопаточного аппарата 3-й ступени паровой турбины. Выявлены закономерности влияния расстройки параметров бандажной связи на формирование АЧХ лопаточного венца.
  • УДК 539.3
    Ю. А. Щербакова

    Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «ХАИ» (г. Харьков, E-mail: k405@d4.khai.edu)

  • АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТРАНСВЕРСАЛЬНО-ИЗОТРОПНОГО ПОЛУПРОСТРАНСТВА ПОД ДЕЙСТВИЕМ КРУГОВОГО ШТАМПА
    При помощи обобщенного метода Фурье проведен анализ напряженно-деформированного состояния при осесимметричном вдавливании кругового в плане штампа в трансверсально изотропное полупространство с неподвижным параболоидальным основанием, при отсутствии трения между штампом и полупространством. Задача сведена к системе интегральных уравнений Фредгольма второго рода. Проведен численный анализ распределения напряжений между граничными поверхностями в плоскостях, параллельных границе полупространства. Приведен качественный анализ напряжений в зависимости от геометрических параметров.
  • УДК 519.63
    В. М. Колодяжный, д-р физ.-мат. наук, О. Ю. Лисина

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: kolodyazhny@univer.kharkov.ua)

  • ЧИСЛЕННЫЕ СХЕМЫ РЕШЕНИЯ КРАЕВЫХ ЗАДАЧ НА ОСНОВЕ БЕССЕТОЧНЫХ МЕТОДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИАЛЬНЫХ БАЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ И АТОМАРНЫХ РАДИАЛЬНЫХ БАЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ
    Представлены бессеточные методы решения задач моделирования. Предлагаются алгоритмы численной реализации на основе использования радиальных базисных функций и атомарных радиальных базисных функций. Рассматриваются специальные интегро-дифференциальные уравнения, решениями которых являются атомарные радиальные базисные функции.
  • УДК 532.5+536.24
    К. В. Максименко-Шейко, канд. физ.-мат. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины; Харьковский национальный университет им. В.Н.Каразина (г. Харьков, E-mail: sheyko@ipmach.kharkov.ua)

  • МЕТОД R-ФУНКЦИЙ В МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ ПО ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ КАНАЛАМ С ЦЕНТРАЛЬНЫМИ ВИНТОВЫМИ ВСТАВКАМИ
    Построены математические модели теплообмена при движении несжимаемой вязкой жидкости по цилиндрическим каналам с центральными винтовыми вставками в криволинейных неортогональных координатах. Для ламинарного течения в области тепловой стабилизации трехмерная задача сведена к двухмерной. Исследовано влияние геометрических и физических параметров на распределение температурного поля методом R-функций.
  • УДК 622.61,537.533
    П. М. Канило, д-р техн. наук, К. В. Костенко

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: pmk@ipmach.kharkov.ua)

  • АНТРОПОГЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ КЛИМАТА
    Проанализированы многочисленные публикации, в том числе материалы 15-й климатической конференции ООН по так называемому «глобальному потепленню» климата на планете Земля. Указывается на неопределенности в прогностических оценках этого явления, в том числе на отсутствие анализа по уровням изменений подвижного баланса между естественными источниками выбросов парниковых газов в атмосферу и их стоками. Обосновывается вывод, что современное потепление приземного слоя атмосферы в значительной степени является проблемой антропогенно-экологической. Указывается на необходимость существенного усиления вектора экономизации и экологизации хозяйственной деятельности человечества, включая как одно из важнейших – широкомасштабное «озеленение» планеты Земля.
  • УДК 620.91
    А. А. Редько, канд. техн. наук

    Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры (E-mail: office@kstuca.kharkov.ua)

  • РАЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЦИКЛОВ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ
    Приводятся результаты расчетно-теоретического исследования термодинамических параметров циклов геотермальной энергетической станции. Численные результаты показывают повышение КПД и увеличение выработки удельной электрической энергии в геотермальной энергетической станции с бинарным циклом с несколькими низкокипящими рабочими веществами.
  • УДК 669.017.8: 621.785.784
    А. А. Мамалуй, д-р физ.-мат. наук, Н. Б. Фатьянова, канд. физ.-мат. наук, Т. Н. Шелест, канд. физ.-мат. наук, А. Я. Дульфан, канд. физ.-мат. наук

    Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» (E-mail: mamalui@kpi.kharkov.ua)

  • ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ДИСПЕРСИОННО СТАРЕЮЩИХ СПЛАВАХ В ПРЕЦИЗИОННОМ ПРИБОРОСТРОЕНИИ
    Исследовано изменение структуры и физических свойств Cr-Ni-Al сплава в процессе дисперсионного старения. Для повышения стабильности структуры и размеров сплава при сохранении высокой прочности разработан оптимальный режим его термообработки, обеспечивающий максимальное завершение распада твердого раствора, при этом относительное изменение размеров не превышает Dl/l ~ 5×10–5. Предложен метод дальнейшего повышения стабильности с образованием квазиравновесного однофазного твердого раствора, при этом Dl/l £ 3×10–6.

Том 13 Номер 5

  • УДК 621.224
    И. С. Веремеенко, д-р. техн. наук*, С. В. Гладышев*, В. Н. Дедков, канд. техн. наук**, Е. С. Агибалов**, Л. О. Шелудяков**

    * ООО «Харьковтурбоинжиниринг» (г. Харьков, E-mail: khte@online.kharkov.ua)
    ** Институт проблем машиностроения им. А.Н.Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: dedkov@ipmach.kharkov.ua)

  • МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭНЕРГОКАВИТАЦИОННЫХ СТЕНДОВ ЛАБОРАТОРИИ ГИДРОМАШИН ИПМАШ НАН УКРАИНЫ
    Представлено описание гидродинамических стендов лаборатории гидравлических машин ИПМаш НАН Украины с указанием их энергетических параметров и характеристик разработанного измерительно-вычислительного комплекса. Описана проведенная ООО «Харьковтурбоинжиниринг» совместно с лабораторией гидромашин ИПМаш НАН Украины модернизация основного оборудования стендов, включающая создание установки для градуировки расходомеров весовым способом и измерительно-вычислительного комплекса, которые обеспечивают возможность проводить комплексные энергокавитационные и приемосдаточные испытания моделей гидромашин в соответствии с требованиями МЭК 60193.
  • УДК 621.165
    Д. А. Переверзев, д-р техн. наук, А. Г. Лебедев, канд. техн. наук, Ж. А. Шелехина

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: shuben@kharkov.ua)

  • ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБЪЕДИНЕННЫХ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ И ПАРОТУРБИННЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ
    Развиты методы и выполнен большой объем исследований экономичности совместной работы газотурбинного и паротурбинного энергоблоков в виде энергокомплекса: высокотемпературная газотурбинная надстройка (ГТН) – паротурбинный энергоблок со сверхкритическими и суперкритическими начальными параметрами пара (ГТН-ПТУ). Результаты показали, что при паротурбинном энергоблоке с электрической мощностью 300 МВт и более, с начальными параметрами пара 24–25 МПа и 540–550 °С, с ГТН мощностью450-500 МВт при начальной температуре газа 1300 °С – КПД-нетто энергокомплекса достигает 52–53%. При повышении начальной температуры газа в ГТУ до 1500 °С КПД увеличивается еще на 2%. При этой ГТН и суперкритических начальных параметрах пара 30 МПа и 650 °С в ПТУ КПД-нетто энергокомплекса может достигать 56%, а при повышении их до 40 МПа и 750 °С – 58% и более. Путем дальнейшего совершенствования энергокомплексов их КПД-нетто в перспективе при начальной температуре газа 1500 °С может быть доведен до 60%.
  • УДК 536.24
    О. С. Цаканян, канд. техн. наук, С. В. Кошель, канд. техн. наук, С. О. Цаканян

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины г. Харьков, E-mail: koshel@ipmach.kharkov.ua)

  • УВЕЛИЧЕНИЕ ТЕПЛОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОНВЕКТОРОВ С ПОМОЩЬЮ РАЗМЕЩЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ВЕРТИКАЛЬНОМ ВЫТЯЖНОМ КАНАЛЕ
    Представлены результаты экспериментальных исследований конвекторов, выполненных на базе проволочных теплообменников, размещенных в вытяжном канале. Исследованы конструкции от одного до четырех рядов. Получено, что наращивание теплообменных элементов в вертикальном ряду приводит к уменьшению относительной теплопередачи, а в горизонтальном – к повышению. С увеличением шага в вертикальном ряду уменьшается влияние теплового следа, что способствует повышению относительной теплопередачи до 32%.
  • УДК 621.3(0758)
    А. Е. Божко, член-кор. НАН Украины

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: bozhko@ipmach.kharkov.ua)

  • ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ МАСС КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ДВУМЯ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ ПРИ СИНГУЛАРИСНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
    Представлено развитие новой концепции о переходных процессах в электроцепях. Получены формулы динамических перемещений масс колебательной системы с двумя степенями свободы при сингуларисном воздействии.
  • УДК 519.63:532.6
    С. В. Ершов*, д-р техн. наук, А. И. Деревянко*, М. Н. Гризун**

    * Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: yershov@ipmach.kharkov.ua)
    ** Национальный технический университет «ХПИ» (г.Харьков, E-mail: may_be00@mail.ru)

  • МЕТОД НЬЮТОНА ДЛЯ НЕЯВНОЙ СХЕМЫ ЧИСЛЕННОГО ИНТЕГРИРОВАНИЯ УРАВНЕНИЙ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ
    Для нестационарной системы уравнений Эйлера построена неявная итерационная схема. Пространственные производные исходных уравнений аппроксимируются полностью неявно, а производные по времени приближаются односторонней трехточечной разностью. Нелинейная система алгебраических уравнений решается методом Ньютона. Рассмотрены вопросы аппроксимации и устойчивости неявной схемы и предложена ее модификация, уменьшающая численные осцилляции решения. Приведены результаты численного эксперимента.
  • УДК 517.95: 518.517
    К. В. Максименко-Шейко, канд. физ.-мат. наук, Т. И. Шейко, д-р техн. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина (г. Харьков, E-mail: sheyko@ipmach.kharkov.ua)

  • МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В РЕГУЛЯРНЫХ ВОЛНОВОДАХ ФРАКТАЛЬНОЙ ПРИРОДЫ МЕТОДОМ R-ФУНКЦИЙ
    При описании объектов фрактальной геометрии используются следующие конструктивные средства теории R-функций: R-операции системы {R0}; суперпозиции функции w(x, y) с периодическими функциями, позволяющие транслировать заданную функцию w(x, y) вдоль осей и вдоль окружности; свойство подобия фигур; рекурсивные процедуры. Рассмотрены задачи нахождения Е- и Н-волн в регулярном волноводе с поперечным сечением в виде предфракталов – снежинок Коха, построенных на правильном треугольнике и квадрате. Достоверность полученных решений исследовалась с использованием метода мажорирующих областей.
  • УДК 519.85
    И. А. Чуб*, канд. техн. наук, А. С. Иванилов**, д-р эконом. наук, М. В. Новожилова**, д-р физ.-мат. наук

    * Национальный университет гражданской защиты Украины (г. Харьков, E-mail: chubia@nuczu.edu.ua)
    ** Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры (E-mail: novozhilova@cstuca.kharkov.ua)

  • РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ ПРОЕКТА КАК ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ РАЗМЕЩЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ С ИЗМЕНЯЕМЫМИ МЕТРИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
    Построена математическая модель многокритериальной задачи распределения ограниченных ресурсов проекта как оптимизационной задачи размещения конечного набора геометрических объектов с переменными метрическими характеристиками и пространственной формой. Предложен метод ее решения и проведены численные исследования на примере оптимизации плана выполнения работ по реконструкции тепловых сетей в г. Харькове.
  • УДК 530.17+536.7+541.8(11)
    А. М. Левтеров, канд.техн. наук, В. С. Маринин, д-р техн. наук, К. Р. Умеренкова, канд.техн. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: dppp@ipmach.kharkov.ua)

  • МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ МОТОРНЫХ ТОПЛИВ
    Проанализировано состояние проблемы загрязнения окружающей среды продуктами сгорания углеводородных топлив промышленных и транспортных энергоустановок. Для повышения эффективности использования альтернативных моторных топлив (АМТ) как одного из аспектов решения проблемы предложен оригинальный метод расчета теплофизических свойств некоторых АМТ.
  • УДК 669.018.8: 539.214
    А. А. Мамалуй, д-р физ.-мат. наук, Н. Б. Фатьянова, канд. физ.-мат. наук, Т. Н. Шелест, канд. физ.-мат. наук, А. Я. Дульфан, канд. физ.-мат. наук

    Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» (г. Харьков, E-mail: mamalui@kpi.kharkov.ua)

  • ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ НА ФОРМОУСТОЙЧИВОСТЬ ДИСПЕРСИОННО СТАРЕЮЩИХ СПЛАВОВ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
    Изучено влияние электронно-лучевой обработки, а также поверхностного легирования на структуру, физические свойства и стабильность Cr-Ni-Al сплава. Установлено, что все эти способы обработки не вызывают дополнительной деформации в процессе длительной выдержки при температуре эксплуатации
  • УДК 628.475:662.6/.9
    Д. В. Сталинский*, д-р техн. наук, А. Л. Скоромный*, А. М. Касимов*, д-р. техн. наук, А. М. Синозацкий**

    * Украинский государственный научно-технический центр «Энергосталь» (г. Харьков, E-mail: energostal@energostal.org.ua)
    ** ЧНПП «Фантомаш», г. Сарны (г. Сарны, E-mail: fantom@sowa.com.ua)

  • МИНИМИЗАЦИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭНЕРГОЗАТРАТ НА ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ И ТЕРМОХИМИЧЕСКУЮ ДЕСТРУКЦИЮ ИЗНОШЕННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН
    Приведены результаты исследований удельных затрат энергии на измельчение и термохимическую деструкцию изношенных автомобильных шин. Поставлена и решена задача минимизации удельных энергозатрат на их измельчение и термохимическую деструкцию.

Том 13 Номер 6

  • УДК 621:165
    А. Г. Кнабе, канд. техн. наук

    Украинская инженерно-педагогическая академия (г. Харьков, E-mail: abit@uipa.kharkov.ua)

  • СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОНОМИЧНОСТИ И МАНЕВРЕННОСТИ РАЗЪЕМНЫХ КОРПУСОВ ТУРБИН НА ВЫСОКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПАРА
    Рассмотрены причины, вызывающие ограничение экономичности внутреннего цилиндра высокого давления (ЦВД) до расчетного, и маневренности внешних ЦВД и цилиндров среднего давления (ЦСД) турбин на высокие параметры пара. Вызванная неравномерность температур на режимах, близких к номинальному, приводит к возникновению неконцентричности и протечки пара по неплотности разъема цилиндра. Показано, как с использованием обратного формирования температурной неравномерности внутренних разъемных корпусов ЦВД, можно, уменьшая протечку, приблизить зазоры к расчетным в проточной части, а также увеличить скорость подъема нагрузки за счет внешних ЦВД и ЦСД.
  • УДК 621.165
    А. В. Бойко, д-р. техн. наук, А. П. Усатый, канд. техн. наук, Е. П. Авдеева

    Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» (E-mail: aboiko@online.kharkiv.com)

  • СОЗДАНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ ПОДРЕЗКИ ВЫХОДНЫХ КРОМОК НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТУРБИННЫХ РЕШЕТОК АКТИВНОГО ТИПА
    Описана методика оценки влияния подрезки выходных кромок на эффективность плоских турбинных решеток активного типа. Изложенная методика выполнена с помощью CFD-моделирования и планирования численного эксперимента.
  • УДК 519.633+533.517.4
    Ю. А. Быков, канд. техн. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: bykov@ukrpost.ua)

  • ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА В ТУРБИННЫХ РЕШЕТКАХ ПРОФИЛЕЙ В ПОТОКЕ ВЯЗКОГО ГАЗА
    Приводятся результаты моделирования теплообмена между лопаткой и потоком в решетках турбинных профилей в потоке вязкого газа с использованием моделей турбулентности k–ω и SST. По результатам моделирования осуществлен анализ применимости модели для прогнозирования локальных характеристик теплообмена лопаток.
  • УДК 621.438
    А. А. Халатов, член-кор. НАН Украины, А. С. Коваленко, канд. техн. наук, А. В. Кузьмин, канд. техн. наук, А. В. Лисовский

    Институт технической теплофизики НАН Украины (г. Киев, E-mail: admin@ittf.kiev.ua; E-mail: kovalenkoas@vortex.org.ua)

  • ПЛЕНОЧНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ТОРЦЕВОЙ СТЕНКИ СОПЛОВОГО АППАРАТА
    Представлены результаты экспериментальных исследований пленочного охлаждения торцевой стенки соплового аппарата газовой турбины. Показано влияние вторичных течений, режимных и конструктивных параметров на уровень и характер изменения интенсивности пленочного охлаждения.
  • УДК 539.3
    С. Н. Склепус, канд. физ.-мат. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: sklepus@ipmach.kharkov.ua)

  • ПОЛЗУЧЕСТЬ И ПОВРЕЖДАЕМОСТЬ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК СРЕДНЕЙ ТОЛЩИНЫ ИЗ МАТЕРИАЛОВ С ХАРАКТЕРИСТИКАМИ, ЗАВИСЯЩИМИ ОТ ВИДА НАГРУЖЕНИЯ
    Рассмотрены задачи ползучести и повреждаемости пологих оболочек средней толщины из материалов с характеристиками, зависящими от вида нагружения. Вариационная постановка задачи получена в рамках уточненной теории оболочек, учитывающей поперечный сдвиг. Метод решения нелинейных начально-краевых задач ползучести и повреждаемости оболочек произвольной формы в плане основывается на совместном использовании методов Ритца, R-функций и Рунге–Кутта–Мерсона. Приведены примеры численных расчетов ползучести и повреждаемости пластин и оболочек.
  • УДК 539.4
    Л. Б. Гецов*, д-р техн. наук, Н. А. Катанаха*, И. П. Попова**

    * Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, (Российская Федерация, E-mail: guetsov@yahoo.com)
    ** Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей» (Российская Федерация, Санкт-Петербург)

  • МЕТОДИКИ РАСЧЕТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЗУЧЕСТИ НА ПЕРВОЙ И ВТОРОЙ СТАДИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИСПЫТАНИЙ НА РЕЛАКСАЦИЮ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОГРАНИЧЕННОГО ЧИСЛА ИЗОХРОННЫХ КРИВЫХ ПОЛЗУЧЕСТИ
    Разработаны численные методы определения характеристик ползучести материалов по данным испытаний на релаксацию напряжений и метод прогнозирования изохронных кривых при различных температурах, базирующийся на получении уравнений ползучести из имеющихся изохронных кривых, интер(экстра)полировании скорости ползучести по температуре и представлении полученных зависимостей в виде изохронных кривых для температур, отличающихся от экспериментальных. Установлено, что энергия активации ползучести, получаемая в расчетах при одном и том же температурном диапазоне для разных напряжений, может заметно отличаться. Это связано со спецификой процессов ползучести в испытаниях разной длительности и вкладе в общую деформацию деформации ползучести на неустановившейся стадии.
  • УДК 534.1:539.3
    И. В. Янчевский, канд. техн. наук

    Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет (г. Харьков, E-mail: yanchevsky@khadi.kharkov.ua)

  • НЕСТАЦИОНАРНЫЕ КОЛЕБАНИЯ АСИММЕТРИЧНОГО ДИСКОВОГО БИМОРФАВ РЕЖИМЕ ПРЯМОГО ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
    Рассмотрена задача о нестационарных колебаниях тонкого дискового преобразователя типа металл-пьезокерамика при импульсном механическом нагружении. С применением интегрального преобразования Лапласа по времени задача сведена к системе интегральных уравнений Вольтерра, при численном решении которой используется регуляризирующий алгоритм. Выполнена оценка достоверности полученных результатов путем сравнения численно-аналитических и конечноэлементных решений.
  • УДК 539.3
    К. В. Аврамов, д-р техн. наук, Е. В. Тишковец, канд. техн. наук, К. В. Максименко-Шейко, канд. физ.-мат. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: kvavr@kharkov.ua)

  • МЕТОДЫ R-ФУНКЦИЙ И МНОГИХ МАСШТАБОВ В ЗАДАЧАХ НЕЛИНЕЙНЫХ КОЛЕБАНИЙ КРУГЛЫХ ПЛАСТИН С ВЫРЕЗАМИ
    Для исследования нелинейных колебаний круглых пластин с двумя вырезами предлагается использовать сочетание методов R-функций и многих масштабов. Собственные формы линейных колебаний пластины определяются с использованием методов R-функций и Релея–Ритца. Нелинейные колебания раскладываются по найденным собственным формам колебаний; в результате получается динамическая система с малым параметром, которая исследуется методом многих масштабов.
  • УДК 536.24
    А. П. Слесаренко, д-р физ.-мат. наук, Н. А. Сафонов, канд. физ.-мат. наук

    Институт проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: matsevit@ipmach.kharkov.ua)

  • ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕЛИНЕЙНОЙ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ НА БАЗЕ ВАРИАЦИОННО-СТРУКТУРНОГО И ПРОЕКЦИОННЫХ МЕТОДОВ
    На базе совместного применения метода прямых, итерационного и вариационно-структурного методов решена обратная задача нелинейной нестационарной теплопроводности. Представлены результаты решения обратной задачи теплопроводности в виде идентифицированных параметров функции, характеризующей мощность внутреннего источника энергии от температуры по данным вычислительного эксперимента.
  • УДК 519.6
    О. М. Литвин*, д-р фіз.-мат. наук, В. О. Пасічник**, канд. техн. наук, О. В. Ткаченко***, О. О. Черняк*

    * Українська інженерно-педагогічна академія, (E-mail: academop@kharkov.ua)
    ** Харківська державна академія дизайну і мистецтв
    *** ДП «Запорізьке машинобудівне конструкторське бюро “Прогрес” ім. академіка А. І. Івченка»

  • ОПТИМІЗАЦІЯ МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ АЕРОДИНАМІЧНИХ ПОВЕРХОНЬ ДЛЯ АВІАДВИГУНІВ НА ОСНОВІ В-СПЛАЙНІВ
    Исследуется метод оптимального выбора числа горизонтальных и вертикальных сечений аэродинамических поверхностей деталей авиадвигателей, которые однозначно могут быть описаны в цилиндрической системе координат. Метод использует явные выражения для В-сплайнів 2-й и 3-й степеней с неравномерным размещением узлов, то есть их представление явными аналитическими выражениями на каждом из подинтервалов носителя сплайна.
  • УДК 621.43.013.3
    В. Д. Савицкий, Л. В. Терновая

    Институт проблем машиностроения им. А.Н. Подгорного НАН Украины (г. Харьков, E-mail: dppp@ipmach.kharkov.ua)

  • ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАНОЛА В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
    Изложены основные положения разработанной концепции конвертирования поршневых двигателей на питание метанолом. Приведены результаты сравнительных экспериментальных исследований двигателя МеМЗ–245 при работе на бензине и испарённом метаноле.