Аннотации и ключевые слова - Самарский государственный
реклама
Аннотации и ключевые слова к № 3 (47) 2015 1 МОДЕЛИРОВАНИЕ МАССОПЕРЕНОСА В МИКРОПОРИСТЫХ СИСТЕМАХ С УЧЕТОМ ПРОЦЕССОВ ФИЗИЧЕСКОЙ АДСОРБЦИИ МЕТОДОМ КЛАССИЧЕСКОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ А.Н. Агафонов1, А.В. Еремин1, С.Б. Коныгин2, В.И. Платонов1 1 Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва Россия, 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34 2 Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассмотрены вопросы моделирования массопереноса в микропористых системах с учетом процессов физической адсорбции. Для проведения моделирования использован метод классической молекулярной динамики. В качестве модельной системы выбрана единичная бесконечная цилиндрическая пора с периодическим рельефом и потенциалом стенок Леннард-Джонса 5-10. В результате моделирования были получены пространственные распределения частиц пробы по объему поры в различные моменты времени и при различных граничных условиях. Также было показано влияние параметров потенциальной ямы стенки поры на кинетику протекающих в поре процессов адсорбции и массопереноса вдоль продольной оси. Кроме того, были получены распределения частиц по кинетическим энергиям без учета гетерогенности системы. Ключевые слова: микропора, массоперенос, адсорбция, метод молекулярной динамики. С. 7-11 2 УПРАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫМ ПОЛЕМ СТРЕЖНЯ С ПОМОЩЬЮ НЕЧЁТКОГО МОДАЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРА И.А. Данилушкин Самарский государственный технический университет 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассматривается типовая задача технологической теплофизики – формирование заданного температурного распределения по длине стержня при неизвестных тепловых потерях с боковой поверхности. Задача рассматривается в одномерной постановке. Для формирования управляющего воздействия используется модальное представление объекта управления. Формирование управляющего воздействия осуществляется за счёт использования функции принадлежности нечёткого вывода регулятора, определённой на области распределения внутренних теплоисточников. Значение функции принадлежности в каждой точке выступает в роли коэффициента пропорциональности мощности источников тепла. Получены результаты вычислительных экспериментов, показана работоспособность системы. Ключевые слова: объект с распределёнными параметрами, система модального управления, нечёткий регулятор, функция принадлежности, нечёткий вывод, распределённое управляющее воздействие С. 12-16 3 МЕТОД ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ В ГРАНИЧНОЙ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ С ФИЛЬТРАЦИЕЙ ВОЗМУЩЕНИЙ А.Н. Дилигенская Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассматривается решение граничной обратной задачи теплопроводности по восстановлению плотности теплового потока на основе метода минимаксной оптимизации в случае возмущенных исходных данных при использовании предварительного сглаживания с помощью сглаживающего кубического сплайна. Решение сводится к решению задачи параметрической оптимизации, обеспечивающей минимизацию невязки между полученным аппроксимирующим сплайном и точным решением прямой задачи теплопроводности, соответствующим искомой характеристике. Исследован характер конфигурации погрешности аппроксимации искомой характеристики при изменении интенсивности возмущающего воздействия на допустимом диапазоне и при различной степени сглаживания сплайна. Показана возможность решения обратных задач теплопроводности на основе параметризации управляющих воздействий с применением предва- рительного сглаживания с помощью построения сглаживающих сплайнов при невысоком уровне помех. Ключевые слова: граничная обратная задача теплопроводности, случайное возмущение, сглаживающий кубический сплайн, метод параметрической оптимизации, конфигурация погрешности аппроксимации температурного поля. С. 17-24 4 ПОЛУМАРКОВСКАЯ МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ПЕРЕМЕННОЙ ВЕРОЯТНОСТЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА К ИНФОРМАЦИИ А.И. Коваленко Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Е-mail: annushka199@bk.ru Рассмотрена информационная система с защитой от несанкционированного доступа к информации. Попытки получить несанкционированный доступ к защищенной информации образуют рекуррентный поток и с переменной во времени вероятностью заканчиваются успехом. В системе проводится обновление системы безопасности, которое восстанавливает достоверность защиты системы. Найдено стационарное распределение вложенной цепи Маркова как решение системы интегральных уравнений. Сформулирована и решена задача двухкритериальной оптимизации проведения обновления. Рассмотрен численный пример решения этой задачи с использованием линейной свертки экономических критериев. Ключевые слова: информационная система, обновление системы безопасности, стационарное распределение вложенной цепи Маркова, стационарные характеристики, двухкритериальная оптимизация. С. 25-31 5 ОСОБЕННОСТИ ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧИ ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОГРАММЫ ПОЛЕТА И ГРУЗОПОТОКА РОССИЙСКОГО СЕГМЕНТА МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ О.И. Лахин Научно-производственная компания «Разумные решения» Россия, 443013, г. Самара, ул. Московское шоссе, 17 (ТОЦ «Вертикаль»), оф. 1201 Рассматриваются особенности постановки задачи планирования программы полета и грузопотока российского сегмента международной космической станции. Описываются критерии, правила и ограничения, влияющие на планирование программы полета и грузопотока. Показывается с помощью формализованного подхода, как для решения поставленной задачи находится динамический баланс интересов кораблей, модулей и бортовых систем российского сегмента международной космической станции, полетов и грузов, что предполагает взаимно согласованный учет целого ряда индивидуальных особенностей доставляемых грузов, кораблей, модулей и бортовых систем российского сегмента международной космической станции. Обосновывается вывод, что для решения поставленной задачи становится целесообразным применение мультиагентных технологий, предметных онтологий и сетецентрического подхода, позволяющих создавать гибкие самоорганизующиеся программы полета и планы грузопотока. Ключевые слова: российский сегмент международной космической станции, программа полета, планирование грузопотока, мультиагентные технологии, частные критерии оптимизации, правила и ограничения планирования, предметные онтологии, сетецентрический подход. С. 32-46 6 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ АДАПТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РЕСУРСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ В МУЛЬТИАГЕНТНОМ ПОДХОДЕ И.В. Майоров Научно-производственная компания «Разумные решения» Россия, 443013, г. Самара, ул. Московское шоссе, 17 (ТОЦ «Вертикаль»), оф. 1201 Рассматривается постановка задачи адаптивного многокритериального планирования ресурсов предприятий. Показывается, что одной из причин разрыва между ожидаемыми и фактическими результатами планирования являются ограничения классических подходов к управлению предприятиями, планирования производственных мощностей. Показывается высокая трудоемкость процесса планирования, уточняются требования к системам оперативного распределения ресурсов в реальном времени. Формулируется математическая постановка задачи распределения ресурсов при планировании, каждый из которых может иметь собственные критерии (расписание стоимости ресурса, его производительность, сроки, себестоимость, риск и другие), причем их важность может изменяться в ходе выполнения задач. Предлагается использование мультиагентного подхода к принципу построения систем планирования на основе мультиагентной платформы НПК «Разумные решения». Ключевые слова: многокритериальная оптимизация, мультиагентные технологии, управление ресурсами, динамическое планирование, реальное время. С. 47-55 7 ОПТИМАЛЬНОЕ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА С УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕНИЯ НА МАКСИМАЛЬНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ А.В. Попов, А.И. Дьяконов Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Объектом управления является периодический процесс индукционного нагрева металлических полуфабрикатов перед последующими операциями пластической деформации. В работе сформулирована и решена задача оптимального по критерию быстродействия управления процессом нагрева с учетом технологического ограничения на максимально достижимую в процессе нагрева температуру. Параметрическая оптимизация алгоритмов оптимального по быстродействию управления проведена с помощью альтернансного метода оптимизации систем с распределенными параметрами, разработанного в СамГТУ. В оптимизационную процедуру интегрирована двумерная численная модель взаимосвязанных электромагнитных и тепловых полей, построенная на базе специализированного конечно-элементного пакета Cedrat FLUX. Ключевые слова: индукционный нагрев, оптимальное управление, быстродействие, технологическое ограничение, альтернансный метод, численная модель, взаимосвязанные электромагнитные и тепловые поля, Cedrat FLUX. С. 56-68 8 ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ЗАДАЧАХ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ СИНХРОНИЗАЦИИ ВРЕМЕНИ А.С. Рагузин, Н.Г. Губанов Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Авторы продолжают исследование процесса синхронизации шкал времени информационных систем для решения задачи поддержания единого времени на энергообъектах региональной электросетевой компании. Рассмотрены методы имитационного моделирования процесса мониторинга работы системы синхронизации времени, основанной на NTP-синхронизации. Представлена дискретно-событийная модель, разработанная в среде компьютерного моделирования AnyLogic, которая позволяет выявить узкие места системы и оценить меры по их устранению. На основе выбранных начальных данных для модели проведено несколько экспериментов, в том числе по оптимизации системы. Приведенные результаты компьютерного моделирования позволяют выбирать оптимальное значение количества устройств, входящих в систему синхронизации времени, либо администраторов, обслуживающих ее. Ключевые слова: система синхронизации времени, имитационное моделирование, дискретнособытийная модель, управление, мониторинг, эксперимент, оптимизация, anylogic. С. 69-75 9 ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ПЕРЕХОДНОЙ ФУНКЦИИ ЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ КОРРЕЛЯЦИОННОГО МЕТОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗНАКОВОГО АНАЛОГО-СТОХАСТИЧЕСКОГО КВАНТОВАНИЯ* В.Н. Якимов, В.И. Батищев, А.В. Машков Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассмотрена задача идентификации импульсной переходной функции линейной динамической системы на основе корреляционного метода с использованием в качестве первичного преобразования входного и выходного сигналов знакового аналого-стохастического квантования. Знаковое аналого-стохастическое квантование позволило перейти от обработки многоразрядных цифровых отсчетов входного и выходного сигналов к обработке целочисленных отсчетов времени, определяемых результатом данного вида квантования. Основным результатом является разработка цифрового алгоритма для последовательного вычисления дискретных отсчетов импульсной переходной функции. Данный алгоритм не требует предварительного прямого вычисления оценок корреляционной функции входного сигнала и взаимной корреляционной функции входного и выходного сигналов системы. Ключевые слова: статистическая идентификация, динамическая система, случайный процесс, знаковый сигнал, отсчет времени, знаковое аналого-стохастическое квантование. С. 76-84 10 ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ РЭС НА ОСНОВЕ МНОГОУРОВНЕВОЙ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ А.К. Гришко Пензенский государственный университет Россия, 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40 E-mail: alexey-grishko@rambler/ru При проектировании печатного узла одной из важных задач, от которой зависит надежность и работоспособность изделия, является оптимальное размещение элементов на заданной площади. При этом необходимо учитывать целый комплекс взаимосвязанных параметров, таких как устойчивость элемента к механическим нагрузкам, тепловыделение, электромагнитная совместимость. В отличие от задачи трассировки межэлементных соединений, для которой существуют известные, апробированные решения, для задачи размещения элементов нет решений, которые учитывали бы комплекс вышеуказанных параметров. В работе рассматривается модель комплексного учета внешних воздействий на элементы конструкций радиоэлектронных средств для задачи определения оптимальной компоновки элементов на печатном узле. Предлагается многослойная геоинформационная модель, учитывающая тепловые, механические и СВЧвоздействия. Описывается алгоритм, позволяющий получить оптимальную по выбранным критериям компоновку печатного узла. Ключевые слова: печатный узел, оптимизация, механические воздействия, тепловые воздействия, СВЧ, математическое моделирование. С. 85-90 11 УЧЕТ АНИЗОТРОПИИ УПРУГИХ СВОЙСТВ ПЕРЕДНЕЙ ОПОРЫ ШПИНДЕЛЬНОГО УЗЛА ТОКАРНОГО СТАНКА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ ПРИБОРОВ А.Ф. Денисенко, М.В. Якимов Самарский государственный технический университет Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Представлены результаты исследований влияния отклонений формы посадочных поверхностей вала и расточки в корпусе опоры переднего подшипника шпиндельного узла на ее упругие характеристики. Предлагаются способ и методика контроля жесткости шпиндельных узлов токарных станков с использованием нагрузочного устройства, позволяющего определять статическую радиальную жесткость шпиндельного узла при изменении направления вектора нагрузки. Построенный с использованием предлагаемого способа и методики годограф упругих деформаций передней опоры шпинделя подтвердил наличие существенной анизотропии жесткости опоры шпиндельного узла. Полученные результаты позволили выявить доминирующий фактор при формировании упругих деформаций опоры. Представленные способ и методика контроля жесткости шпиндельных узлов металлорежущих станков, а также нагрузочное приспособление с возможностью изменений направления вектора силы показали свою работоспособность, эффективность, а также достаточную простоту реализации, что наиболее благоприятно для использования в производственных условиях при обработке деталей приборов. Ключевые слова: детали, прибор, токарный станок, шпиндельный узел, упругие свойства, анизотропия упругих свойств, нагрузочное устройство, метод конечных элементов, годограф деформаций. С. 91-99 12 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНВЕРТИРОВАНИЯ ВХОДНОГО СИГНАЛА ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ ВРЕМЕНИ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В.С. Мелентьев, Е.Е. Ярославкина, Е.В. Павленко Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 E-mail: vs_mel@mail.ru Рассматривается новый метод измерения параметров (среднеквадратических значений напряжения и тока, активной и реактивной мощности) по мгновенным значениям гармонических сигналов, обеспечивающий сокращение времени измерения. В отличие от известных методов, основанных на формировании дополнительных сигналов напряжения, выявлении моментов переходов сигналов через ноль и сравнении их мгновенных значений, реализация метода позволяет исключить погрешности по модулю фазосдвигающих блоков. Предлагается структурная схема информационно-измерительной системы, реализующей метод. Приводятся результаты анализа погрешности системы, обусловленной отклонением реальных сигналов от гармонической модели. Полученные результаты позволяют выбирать соответствующие аппаратные средства в зависимости от предъявляемых требований по точности измерения. Ключевые слова: гармонические сигналы, мгновенные значения, дополнительные сигналы, фазосдвигающие блоки, гармоническая модель, погрешность. С. 100-108 13 СИСТЕМА ПЛАВКИ ГОЛОЛЕДА НА ПРОВОДАХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ БЕЗ ОТКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ А.А. Базаров, А.И. Данилушкин, В.С. Осипов Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассмотрен комплекс вопросов по моделированию тепловых процессов в линиях электропередачи в процессе плавки гололеда и расчету потерь напряжения в линии. Для решения задачи, учитывающей изменение агрегатного состояния, предложен упрощенный алгоритм. На основе анализа электрических режимов сети в процессе плавки сделан вывод о возможности использования предложенного подхода в сетях 10 и 35 кВ определенной длины. Ключевые слова: конвективный теплообмен, плавление, потери напряжения. С. 109-117 14 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНДУКЦИОННО-РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВАТЕЛЯ ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ МЕЛКОКАЛИБЕРНЫХ БОЕПРИПАСОВ П.А. Баскаков1, А.Б. Кувалдин2 ОАО «Красноармейский научно-исследовательский институт механизации» 141292, Россия, Московская обл., г. Красноармейск, пр-т Испытателей, 8 1 Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт» 111250, Россия, г. Москва, ул. Красноказарменная, 14 2 Рассматриваются вопросы разработки конструкции индукционно-резистивного нагревателя для уничтожения мелкокалиберных боеприпасов с использованием математического моделирования сопряженных электромагнитных и тепловых процессов. Использование специфического обмоточного провода с металлической защитной оболочкой требует подбора оптимального соотношения размеров провода и параметров многослойной обмотки, обеспечивающих требуемые параметры нагрева локализатора для стабильного уничтожения боеприпасов. Геометрия конструкции и наличие нелинейных зависимостей в распределении электромагнитных и тепловых полей делают основным инструментом исследования численные модели, которые для упрощения задавались в двухмерной постановке. Ключевые слова: индукционно-резистивный нагреватель, уничтожение боеприпасов, локализатор, многослойная обмотка, кабель с металлической защитной оболочкой. С. 118-127 15 ОСОБЕННОСТИ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ПОД ДЕФОРМАЦИЮ Л.С. Зимин, А.С. Егиазарян Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 E-mail: epp@samgtu.ru Рассмотрены особенности проектирования и эксплуатации систем индукционного нагрева металла под обработку давлением. Основное внимание уделено применению индукционного нагрева в прокатном и прессовом производствах. Показаны особенности проектирования и эксплуатации индукторов на промышленной частоте как в однофазном, так и в трехфазном исполнении. Дан анализ распределения активной мощности по длине трехфазного индуктора. Раскрываются основные причины, ухудшающие равномерность нагрева заготовок. Освещены вопросы электромагнитной совместимости мощных индукционных установок с системой электроснабжения. Ключевые слова: индуктор, проектирование, краевые эффекты, равномерность нагрева, энергоэффективность. С. 128-135 16 ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ МЕТОДОМ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Ю.В. Зубков, Э.Г. Чеботков Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Численным моделированием магнитного поля синхронного генератора с магнитоэлектрическим возбуждением определены коэффициент рассеяния индуктора и реактивные сопротивления реакции обмотки якоря. Приведены картины магнитных полей, создаваемых индуктором и обмоткой якоря. Показано распределение индукции на середине немагнитного зазора. Оценено влияние рассеяния магнитов и соотношения между реактивностями обмотки якоря по продольной и поперечной осям на характеристики генератора. Ключевые слова: генератор с возбуждением от ПМ, коэффициент рассеяния индуктора, параметры обмотки якоря. С. 136-141 17 АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ПОЗИЦИОННО-СЛЕДЯЩЕГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С УЧЕТОМ ДИСКРЕТНОСТИ ЭКСТРАПОЛЯТОРА НУЛЕВОГО ПОРЯДКА В.Е. Лысов, И.С. Сидоров Самарский государственный технический университет 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Теорема Котельникова – Шеннона доказывает возможность восстановления информации из дискретного сигнала, если частота квантования дискретного элемента больше или равна удвоенной частоте полосы пропускания непрерывной части системы. Это справедливо для случая, когда полоса пропускания непрерывной части системы имеет ярко выраженное ограничение. Однако в реальных системах она стремится к бесконечности, поэтому проявляется эффект алиасинга, что приводит к искажению информации. В этой связи влияние дискретности цифровой системы вносит дополнительную погрешность, которая ухудшает технические характеристики системы. Цель статьи – дать анализ влияния дискретности, вносимой экстраполятором нулевого порядка в составе структуры системы автоматического управления, на динамические показатели качества управления. Ключевые слова: период дискретности, экстраполятор нулевого порядка, цифровая система, показатели качества управления. С. 142-148 18 ВЛИЯНИЕ ТРАПЕЦЕИДАЛЬНОЙ ФОРМЫ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВРАЩЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА А.В. Стариков, Д.Ю. Рокало Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассмотрены модуляторы, обеспечивающие квазисинусоидальную модуляцию и позволяющие получить трапецеидальную форму фазных напряжений на статорных обмотках электродвигателей переменного тока. Показано, что такие модуляторы значительно упрощают техническую реализацию частотных преобразователей и снижают их коммутационные потери. Исследовано влияние трапецеидальной формы напряжения на величину модуля и скорость вращения вектора потокосцепления статора электродвигателя. Показано, что применение рассматриваемых модуляторов приводит к неравномерности вращения и вариации модуля потокосцепления электродвигателя переменного тока. Отмечено, что минимальному значению модуля соответствует максимум мгновенной скорости вращения вектора потокосцепления статора. Ключевые слова: частотный преобразователь, трапецеидальная форма напряжения, электродвигатель переменного тока, вектор напряжения, вектор потокосцепления. С. 149-153 19 ВЛИЯНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПЛАСТА ПО ПРОНИЦАЕМОСТИ НА ФИЛЬТРАЦИОННОЕ ТЕЧЕНИЕ ПЛАСТОВОЙ ЖИДКОСТИ К ДОБЫВАЮЩИМ СКВАЖИНАМ Е.В. Андриянова, В.И. Астафьев Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассмотрен процесс напорной установившейся фильтрации несжимаемой жидкости к конечной системе добывающих скважин в плоском горизонтальном пласте постоянной мощности h и проницаемости k0. В пласте также расположена узкая изолированная область с постоянной по величине проницаемостью kf. В частности, при величине kf = 0 эта неоднородность моделирует непроницаемую линзу (завесу), а при kf = ∞ – бесконечно проницаемую каверну или трещину в пласте. Для различных значений проницаемости kf исследован характер процесса фильтрации, определен коэффициент продуктивности скважины, получено аналитическое выражение для величины скин-фактора, отражающего влияние трещины на продуктивность скважины. Ключевые слова: фильтрация жидкости, высокопроницаемые трещины, малопроницаемые завесы, коэффициент продуктивности скважины, скин-фактор скважины с трещиной. С. 154-161 20 ЭФФЕКТИВНЫЕ СТРАТЕГИИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА «НАГРЕВ – ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА ДАВЛЕНИЕМ» А.А. Афиногентов, М.Ю. Деревянов Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассмотрены стратегии выпуска продукции на производственном комплексе «нагрев – обработка металлов давлением», включающем индукционную нагревательную установку и гидравлический пресс. В качестве основного показателя эффективности функционирования производственного комплекса рассматривается себестоимость выпускаемой продукции. При фиксированных постоянных затратах проанализирована зависимость расхода энергии на выпуск единицы продукции от скорости прессования и температуры нагрева заготовок. Установлено, что стратегии максимальной производительности и минимального энергопотребления являются конкурирующими. На основе анализируемых стратегий формулируются и решаются задачи оптимального управления производственным комплексом. Ключевые слова: индукционная нагревательная установка, обработка металла давлением, энергоэффективность, производительность. С. 162-167 21 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ДВИЖУЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ АНАЛОГИИ С.В. Колесников, А.Н. Бранфилева, Л.С. Абишева, А.В. Федотенкова Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 E-mail: totig@yandex.ru Разработана математическая и компьютерная модель теплосети централизованного теплоснабжения г. Самары, запитываемой от Самарской ТЭЦ. При разработке модели использована электрогидравлическая аналогия, в основе которой лежат два закона Кирхгофа, применяемые в расчетах электрических сетей. В отличие от известных методов математического моделирования гидравлических процессов, основанных на электрогидравлической аналогии, в настоящей работе применен метод автоматической идентификации модели, позволяющий выполнить ее максимальное приближение к реальной сети по гидравлическому сопротивлению. Такой подход, несмотря на усложнение расчетов, позволяет получить модель, отличающуюся от реальной теплосети не более чем на 3–5 % в зависимости от числа используемых при выполнении идентификации экспериментальных данных. Выполненные на модели исследования позволили разработать рекомендации по изменению режимов работы теплосетей, а также рассчитать оптимальные планы их реконструкции и построения новых участков. Ключевые слова: тепловые сети, электрогидравлическая аналогия, математическая и компьютерная модель, законы Кирхгофа, теория графов, идентификация компьютерной модели. С. 168-179 22 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА ИЗ ПАРОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В АППАРАТЕ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ КОНТАКТНЫМИ РЕШЕТКАМИ М.С. Лесухин1, Д.А. Крючков2, Л.Г. Григорян2 ООО «Волга НИПИТЭК» 443001, г. Самара, ул. Ульяновская/Ярмарочная, 52/55, 11-й этаж, оф. 27 1 Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 2 E-mail: mcles@yandex.ru, mahp@inbox.ru Приведены результаты экспериментального изучения тепло- и массообмена при конденсации водяного пара в присутствии инерта (воздуха) в неадиабатическом аппарате с вертикальными контактными решетками (АВР). Описана схема экспериментальной установки. Проанализированы недостатки ранее предложенного аналитического метода изучения конденсации в аппарате АВР. На основании полученных температурных кривых предложено разделение конденсатора с вертикальными решетками на несколько гидродинамических и теплообменных зон. Графически проиллюстрировано слабое влияние инертного газа на коэффициент теплоотдачи при конденсации в аппарате АВР в сравнении с горизонтальной трубой и кожухотрубчатым теплообменником. Ключевые слова: конденсация, коэффициент теплоотдачи, паровоздушная смесь, аппарат с вертикальными контактными решетками. С. 188-194 23 РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ УДАЛЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ИЗ РЕЗЕРВУАРОВ ХРАНЕНИЯ НЕФТИ НПЗ В.А. Пильщиков1, Ю.В. Еремина1, В.С. Цветков1, А.А. Пимерзин1, О.В. Швецов2, О.А. Белов2 ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет» 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 1 ОАО «НК Роснефть» 117997, г. Москва, Софийская набережная, 26/1 2 АО «Сызранский НПЗ» 446009, Самарская обл., г. Сызрань, ул. Астраханская, 1 3 Представлены результаты испытаний действия продуктов первичной и вторичной переработки нефти в качестве растворителей осадков, образующихся в резервуарах хранения нефти нефтеперерабатывающих предприятий. При оценке растворяющей способности различных растворителей проводились испытания в трех вариантах размыва осадка, которые наиболее вероятно могут быть реализованы в промышленных условиях. На основе полученных данных сформулированы принципы подбора доступных эффективных растворителей удаления осадков и детализированы особенности технологии утилизации асфальто-смолистых парафиновых отложений. В качестве перспективных направлений утилизации рассмотрено вовлечение растворов АСПО в сырье технологических процессов либо в компаундирование при производстве товарной продукции. Рекомендованы варианты технологии размыва и удаления осадков из резервуаров хранения нефти и утилизации растворов на НПЗ. Ключевые слова: асфальто-смолистые парафиновые отложения (АСПО), резервуар, растворители, утилизация. С. 188-194 24 МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ ПРОДУКТОВ УГЛЕКИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ НА НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЯХ С 1 % ХРОМА Е.А. Борисенкова, М.К. Ионов Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 E-mail: borisenkova@samitc.ru Представлены результаты лабораторных испытаний образцов из стали 13ХФА в СО2содержащей модельной среде. В ходе комплексного исследования морфологии и химического состава продуктов коррозии, а также замеров основных параметров модельной среды были выявлены основные этапы формирования защитного слоя продуктов коррозии на стали с 1 % Cr. Кроме того, благодаря полученным результатам описана стадийность углекислотной коррозии на стали с 1 % хрома. Основные результаты представлены зависимостью следующих факторов от длительности испытания: 1) выделение ионов железа Fe2+ в раствор, это дало представле- ние о дискретности коррозии в лабораторных условиях; 2) насыщения продуктов коррозии хромом – это основной фактор формирования защитных свойств продуктов коррозии; 3) изменения скорости коррозии. Сопоставление данных привело к пониманию того, за счет чего происходит изменение скорости коррозии и как влияет насыщение продуктов коррозии хромсодержащими соединениями на их защитные функции. Ключевые слова: углекислотная коррозия, продукты коррозии, скорость коррозии, низколегированные трубные стали, коррозионная стойкость. С. 195-200 25 ФОРМИРОВАНИЕ СВАРНЫХ ШВОВ ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ ЖАРОПРОЧНОЙ СТАЛИ 06Х15Н6МВФБ-Ш ТОЛЩИНОЙ 9 ММ С.Л. Исаев Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Исследовано влияние режимов электронно-лучевой сварки коррозионно-стойкой жаропрочной стали 06Х15Н6МВФБ-Ш толщиной 9 мм на формирование сварных швов и склонность к образованию таких дефектов, как поры и шлаковые включения. Сварка выполнялась с технологической подкладкой толщиной 5 мм на различных значениях тока луча и тока фокусирующей линзы. Для оценки качества сварки каждый из образцов подвергался рентгенографическому контролю, разрезке и металлографическому исследованию с определением параметров сварных швов, микротвердости и наличия дефектов. Полученные значения параметров сварки для стыкового соединения обеспечивают требуемое качество и размеры сварного шва. Ключевые слова: электронно-лучевая сварка, коррозионно-стойкая жаропрочная сталь, скорость сварки, микротвердость, оптимальный режим сварки. С. 201-207 26 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТИПА ПРЕКУРСОРА НА СТРУКТУРУ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ НАНОРАЗМЕРНОГО CeO2, СИНТЕЗИРОВАННОГО ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ А.А. Кравцов, А.В. Блинов, М.А. Ясная, Н.С. Семенова Северо-Кавказский федеральный университет Россия, 355035, Ставропольский край, г. Ставрополь, ул. Кулакова, 2 Синтез наноразмерного CeO2 осуществлен золь-гель методом. С помощью рентгенофазового анализа и ИК-спектроскопии произведены исследования структурного и фазового состава полученных образцов. Исследования показали, что в процессе синтеза были получены наночастицы диоксида церия, имеющие кубическую гранецентрированную кристаллическую структуру. Степень кристалличности образцов увеличивалась с повышением температуры их прокаливания. ИК-спектроскопия показала наличие химически и физически связанной воды в образцах, просушенных при температуре ниже 250 °С. При температурах просушки выше 250 °С происходит десорбция связанной воды и разложение гидроксидов церия. Исследована зависимость размера частиц от используемого прекурсора. Ключевые слова: наночастицы CeO2, золь-гель метод, рентгенофазовый анализ, ИКспектроскопия, размер частиц. С. 208-213 27 О РАСШИРЕНИИ ПРИЛОЖЕНИЙ РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ДИНАМИКИ К ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЦЕПЯМ В.С. Ляпидов Самарский государственный технический университет Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 E-mail: constantin.1988@mail.ru На основе общности математических моделей процессов в электрических и неэлектрических инерционных элементах рассмотрена принципиальная возможность расширения приложений релятивистской динамики к электрическим цепям. Рассмотрена техниче- ская возможность приближенного выполнения соотношений по определению предельных значений тока через катушку индуктивности и напряжения на конденсаторе с помощью конверторов отрицательной индуктивности и емкости. Ключевые слова: инерционный элемент, компенсация параметра инерционного элемента, конвертор отрицательного импеданса. С. 214-218 28 РЕГУЛИРОВАНИЕ ОБЪЁМНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЭКСТРУДЕРА ПРИ НАЛОЖЕНИИ КАБЕЛЬНОЙ ИЗОЛЯЦИИ В.Н. Митрошин Самарский государственный технический университет, Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244 Рассматриваются вопросы автоматизации процессов изолирования проводных кабелей связи. Показано, что для качественного управления наложением полимерной изоляции на токопроводящую жилу, необходимо обеспечить стабилизацию режимных параметров работы технологического оборудования с максимально возможной точностью. Основным регулируемым параметром процесса изолирования предлагается выбирать объёмную производительность экструдера, косвенно оцениваемую по измеряемому непосредственно после кабельной головки диаметру изолированной жилы. Ключевые слова: производство кабелей, изолирование, экструдер, объемная производительность, автоматизация. С. 219-222
