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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

ДАНИЛЕВИЧ Я.Б. — 2008 г.

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

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.

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.

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.

ЖЕЛТОВ В.В., ИВАНОВ С.С., КОПЫЛОВ С.И., М . БАТЕНИН В., САМОЙЛЕНКОВ С.В. — 2011 г.

Электротехнические устройства, использующие низкотемпературные (НТСП) и высокотемпературные сверхпроводники (1G и 2G ВТСП), в скором времени должны стать основными элементами оборудования электрических сетей. Этому способствуют успешные разработки современных ВТСП проводников и уже созданные ранее низкотемпературные композиты. Исследования и разработки по сверхпроводниковым токонесущим элементам и устройствам (в т.ч. накопителям энергии и токоограничителям), в ОИВТ РАН используют и НТСП, и ВТСП технологии

АХМЕТГАРЕЕВ М.Р., БУДОВСКИЙ А.И., БУНИН Р.А., ВОЛОШИН И.Ф., ДЕГТЯРЕНКО П.Н., ЕВСИН Д.В., ИВАНОВ В.П., ЛФЕРОВ Д.Ф., СИДОРОВ В.А., ФИШЕР Л.М., ЦХАЙ Е.В. — 2011 г.

Предложена схема сверхпроводникового токоограничивающего выключателя (СТВ) постоянного тока на номинальный ток 300 А, содержащего модуль на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) второго поколения и быстродействующий вакуумный включатель постоянного тока. Приводятся результаты исследований токоограничивающей способности СТВ и времени восстановления сверхпроводимости после отключения тока при напряжении до 3,5 кВ.

АМИНОВ Р.З., БАЙРАМОВ А.Н. — 2011 г.

Предложена схема водородного энергетического комплекса в комбинировании с АЭС. Оцениваются технико-экономические показатели паротурбинного водородного цикла в зависимости от доли используемой внепиковой мощности энергоблока АЭС для производства водорода и кислорода. Проведена оценка конкурентной эффективности АЭС с водородным энергетическим комплексом в сравнении с гид- роаккумулирующей электростанцией.

КОСЕНКО А.Б. — 2011 г.

Выполнено сравнение эффективности транспортировки грузов с орбиты Земли на орбиту Луны разгонными блоками на основе химических ракетных двигателей и многоразовым межорбитальным буксиром с ядерной электроракетной двигательной установкой. Показано значительное преимущество электроракетной доставки по необходимому количеству пусков ракет-носителей (в три-шесть раз), а также существенное преимущество в части возможности доставки полезного груза с "неделимой" массой в два-три раза большей, чем при использовании химических разгонных блоков.

ГЕРАСИМОВ А.Ф., ГОЛИКОВ М.В., ДЕНЬЩИКОВ К.К., ЖУК А.З. — 2011 г.

Обсуждаются принципы построения наборных суперконденсаторов, состоящие в последовательно-параллельном соединении в едином герметичном корпусе элементарных суперконденсаторов для достижения заданных значений рабочего напряжения, электрической емкости (запасенной энергии) и мощности. Рассмотрены особенности технологии их проектирования и производства, заключающиеся в независимости этих процессов от характеристик производимого наборного суперконденсатора, что при разработанной технологии производства позволяет обеспечить высокое качество и надежность наборных суперконденсаторов с различными электроэнергетическими характеристиками. Показано, что производство различных типов наборных суперконденсаторов при использовании одинаковых активных, конструкционных и вспомогательных материалов - не новые разработки, но они позволяют оптимизировать основные выходные характеристики (энергия, мощность, быстродействие) для каждой конкретной области применения. Это приводит к оптимизации стоимости за счет экономии применяемых материалов

КУДИНОВ В.А., КУДИНОВ И.В. — 2011 г.

Даны теоретические основы получения вихревых полей (температурных, диффузионных, гидравлических и др.) посредством вращения их источников по круговым орбитам. Показано, что соответствующие вихревым полям потоки (теплоты, массы и проч.) движутся во взаимно противоположных направлениях.

БЕЛОГЛАЗОВ А.А., ИВАНОВ П.П., МЕДИН С.А. — 2011 г.

Термодинамические циклы парогазовых установок на продуктах газификации угля исследованы с помощью математической модели, включающей процедуры оптимизации по КПД нетто при выполнении принципиальных технологических требований, в т.ч. ограничения концентрации оксидов азота в уходящих газах. Рассмотрены схемы с трехступенчатым подводом тепла при двух вариантах сжигания синтез-газа, в которых либо синтез-газ, либо окислитель поступают в камеры сгорания высокого и низкого давления по отдельным трубопроводам

КУЗНЕЦОВА ЕК.Л. — 2011 г.

В работе, на основе закона нелинейной фильтрации пиролизных газов в пористом остатке композиционных материалов и закона разложения связующих композиционных материалов, предложена математическая модель и метод численного решения задач о тепловом состоянии композиционных материалов в условиях существенно нестационарного высокотемпературного нагружения. Найденный закон нелинейной фильтрации позволил определить нижнюю границу давлений торможения пиролизных газов, начиная с которой необходимо учитывать нелинейность фильтрации. Анализ численных результатов подтверждает предложенный способ моделирования теплового состояния композиционных материалов.

ДАНИЛОВ В.А., ИВАНОВА Е.И., КИРСАНОВ Ю.А., НАЗИПОВ Р.А. — 2011 г.

Решена задача внутреннего теплообмена пористого цилиндра с охлаждающим однофазным теплоносителем при изменяющейся в продольном направлении температуре наружной поверхности каркаса пористого тела. Показано удовлетворительное согласие расчетного и экспериментально измеренного распределений выходной температуры теплоносителя по радиусу цилиндра.

ЛЕОНТЬЕВ А.И., ОЛИМПИЕВ В.В. — 2011 г.

Представлен обзор отечественной и зарубежной литературы (преимущественно за период 2000-2010 гг.) по проблеме интенсификации теплообмена в каналах энергоустановок (поперечные и спиральные выступы, сферические выемки и выступы и др.). Обсуждены вопросы механизмов интенсификации, ламинарно-турбулентного перехода, особых режимов переноса тепла и импульса в интенсифицированных каналах. Проведена оценка влияния интенсификации на теплопроизводительность теплообменника. Рассмотрено реальное применение интенсификации в технике. Сформулированы задачи будущих исследований и технические рекомендации.

ГОРОДЕЦКИЙ А.А., КАЛИНКИН Д.А., КОВТУН В.С., ЛОБАНОВ В.Б., СОКОЛОВА С.П. — 2011 г.

Представлены метод, аппаратура и результаты исследований термооптических характеристик (As, ε) терморегулирующих покрытий двух космических аппаратов (КА) "Ямал-200", функционирующих на геостационарной орбите КСО в течение пяти лет. Показано, что значения As "зеркального" покрытия (К-208Ср) и его изменений (ΔAs) существенно ниже значений As и ΔAs силикатного (ТР-со-12) и пленочного (ТР-со-ФСр) покрытий, испытываемых на ГСО за то же время полета.

МУЗЫЧУК Р.И., МУЗЫЧУК С.Ю., САНЕЕВ Б.Г., СОКОЛОВ А.Д. — 2011 г.

Показана актуальность комплексного исследования развития региональных ТЭК, представлена унифицированная схема исследований и применяемый для этого программно"вычислительный комплекс, показано место топливно-энергетического баланса в системе исследований и его значение для определения показателей энергоэффективности. Приведены результаты исследований развития ТЭК восточных регионов России до 2030 г.

ДАВЛЕТШИН И.А., ДУШИНА О.А., ЗАНЬКО Ф.С., МИХЕЕВ Н.И., МОЛОЧНИКОВ В.М. — 2011 г.

Представлены результаты экспериментального исследования гидродинамики и теплообмена турбулентного отрывного течения в условиях периодических пульсаций потока. Установлена существенная перестройка пространственно-временной структуры отрывного течения под действием наложенной нестационарности. Обнаружены явления сокращения продольных размеров отрывной области и существенной интенсификации теплообмена в отрывной области пульсирующего потока. Описан физический механизм этих явлений.

КОВАЛЕНКО Ю.А., ЧЕРНЫШЁВ Т.В., ЧИХАЧЁВ А.С. — 2011 г.

Решение фундаментальных задач плазмодинамики представляет интерес для разработки энергоэффективных электрореактивных двигателей и анализа состояний плазмы, которая образуется вокруг космических аппаратов. В частности, следует понять природу деградации поверхности солнечных батарей и наблюдаемого изменения коэффициента отражения поверхности долгоживущих космических аппаратов. Оба явления влияют на уровень энергообеспечения. Указанные проблемы связаны с формированием в условиях космического пространства различных потоков заряженных частиц.

ДОНИК Т.В., ОКИШЕВ А.В., ОНИЩЕНКО В.Н., ХАЛАТОВ А.А. — 2011 г.

Выполнено обобщение опубликованных экспериментальных данных в форме фактора аналогии Рейнольдса для интенсификаторов теплообмена различного типа. Показано, что и для луночных поверхностей, и выступающих в поток элементов опытные данные располагаются в области между кривыми для поверхности со сферическими углублениями при малых числах Рейнольдса и оребренной поверхности при больших числах Рейнольдса. Это позволяет проводить обоснованное сравнение интенсификаторов теплообмена различных типов.

ЖЕЛЕЗНЯКОВ А.Г., КОВТУН В.С., САГИНА Ж.В. — 2011 г.

Впервые в мировой практике использования металл-водородных энергетических систем получен положительный уникальный опыт десятилетней эксплуатации на геостационарной орбите никель-водородных аккумуляторных батарей в общем корпусе, установленных на информационном космическом аппарате "Ямал-100". Приведены основные технические характеристики батарей, полученные при их тестировании в конце заявленного десятилетнего срока эксплуатации. Рассмотрены основные причины деградации батарей. Даны рекомендации по совершенствованию конструкций батарей и условии их эксплуатации.

БЕРШ А.В., ВЛАСКИН М.С., ЖУК А.З., ЛИСИЦЫН А.В., ПАНКИНА Ю.В., СОРОКОВИКОВ А.И., ШКОЛЬНИКОВ Е.И. — 2011 г.

Впервые в мире создана экспериментальная энергетическая установка, использующая в качестве первичного топлива - алюминий в виде порошка с размерами частиц до 50 мкм, а в качестве первичного окислителя - воду без активационных добавок. Установка способна работать в автономном, не зависящем от внешнего электроснабжения, непрерывном режиме, вырабатывая при этом водород, полезную электрическую и тепловую энергию потребителям. Твердым продуктом окисления алюминия является оксигидроксид алюминия - бемит. Одним из элементов установки является реактор гидротермального окисления алюминия, производительность которого по водороду превышает 10 нм3/ч. Водород, пройдя систему кондиционирования и осушки, с точкой росы не выше -25°С подается на батарею твердополимерных топливных элементов, в которой химическая энергия водорода преобразуется в электрическую. С 1 кг порошка алюминия (розничная цена 3 долл./кг) экспериментальная установка производит 1 кВт ⋅ ч полезной электрической энергии и 5-7 кВт ⋅ ч тепла. Полезная электрическая мощность установки составляет ~10 кВт, электрический КПД и коэффициент использования топлива по отношению к химической энергии алюминия - 12% и 72% соответственно. Топливная составляющая экспериментальной установки 3 долл./кВт ⋅ ч в перспективе, при условии увеличения электрического КПД до 30-40%, может быть понижена до 1 долл./кВт ⋅ ч и меньше.

ТИТОВ А.А. — 2011 г.

Экспериментально исследована интенсификация теплообмена поверхностными углублениями (лунками) при течении сжимаемого газа. Эксперименты проводились в сверхзвуковой аэродинамической установке при числе Маха невозмущенного потока 2,8. Исследовалась поверхность с неглубокими сферическими лунками, расположенными в коридорном порядке (диаметр углубления ⎯7мм, глубина - 1 мм). Коэффициент теплоотдачи определялся нестационарным методом при помощи тепловизионного оборудования. Сопротивление поверхностей измерялось методом плавающего элемента. Коэффициент теплоотдачи и сопротивление рельефной поверхности измерялись одновременно в одном эксперименте. Показано, что для данной поверхности с неглубокими лунками интенсификация теплообмена составляет ~20% по сравнению с гладкой поверхностью, снижение коэффициента восстановления температуры ~3%, а увеличение сопротивления ~70%.

ЛАГЕРЕВ А.В., САНЕЕВ Б.Г., ХАНАЕВА В.Н. — 2011 г.

Дан прогноз спроса и предложения топливно-энергетических ресурсов в России в первой половине XXI века, показана роль восточных регионов в производстве и потреблении ТЭР в стране, приведена динамика и структура вывоза ТЭР из восточных регионов в европейскую часть России и на экспорт.

ПЯТКОВА Н.И., ЧЕЛЬЦОВ М.Б. — 2011 г.

Приведены результаты анализа структурных изменений в производстве и потреблении энергоресурсов в Сибирском федеральном округе в период между дефолтом 1998 г. и кризисом 2008 г. Рассмотрены основные направления и особенности развития энергетики СФО до 2030 г

КУЗНЕЦОВ Г.В., КУРИЛЕНКО Н.И., МАКСИМОВ В.И., МАМОНТОВ Г.Я., НАГОРНОВА Т.А. — 2014 г.

Представлены результаты численных исследований теплопереноса в режиме свободной конвекции в закрытой прямоугольной области, нагреваемой инфракрасным излучателем. Решена система уравнений Навье-Стокса в приближении Буссинеска, уравнения энергии для газа, находящегося внутри замкнутого контура, и уравнений теплопроводности для ограждающих вертикальных и горизонтальных стенок. Проведен сравнительный анализ нескольких типичных свободноконвективных режимов теплопереноса в рассматриваемой области. Установлена существенная нестационарность анализируемого процесса теплопереноса. Выделены особенности формирования температурных полей при работе инфракрасных излучателей.

АСТАШЕВ М.Г., ПАНФИЛОВ Д.И., РАШИТОВ П.А., РОЖКОВ А.Н. — 2014 г.

In this paper the electromagnetic processes analysis of the AC thyristor bridge with different switching control methods is described. Thyristor bridge state switching takes place without short circuit loopson the AC network safe time interval. Conditions for missing safe switching interval on the full period AC network are found. Differences in the switching processes on fully cut-of by limitations commutation interval by different methods are presented. Based on defined criteria the operational limitations for safe AC thyristor bridge switching are found. Pspice model of the AC current thyristor bridge is created. By means of different control methods electromagnetic processes in PSpice are simulated. Qualitative matching of modeling results and theoretical analysis of the AC current thyristor bridge switching processes is shown. For different switching control methods requirements to control system structures are defined.

БУТЫРИН П.А., ЗАЙЦЕВА Н.Н. — 2014 г.

Обосновывается возможность аналитического определения чувствительности показателей интенсивности и качества электроэнергии линейных электрических цепей к изменению параметров пассивных элементов электрических цепей и параметров аналитически заданных функций активных элементов - источников тока и напряжения. Рассматривается решение подобной задачи для чувствительности к собственным частотам цепи. Оценивается сложность и алгоритмичность реализации этой возможности для практических задач.

ДЕМИН В.Ф., КУЗНЕЦОВ В.П., МАКАРОВ В.И., МОЛЧАНОВ А.С., СОЗОНЮК В.А., ШМЕЛЕВ В.М. — 2014 г.

В рамках российской части международного проекта ИНПРО (МАГАТЭ) выполнен экспертный анализ вопросов гражданской ответственности за ядерный ущерб для атомной энергетики на основе транспортабельных атомных энергетических установок малой мощности (ТАУ). Рассмотрены особенности экономики и безопасности ТАУ на примере проекта плавучего атомного энергоблока "Академик Ломоносов" и возможные подходы к страхованию ТАУ. Показано, что для ТАУ может быть обеспечена полная финансовая ответственность оператора за ущерб третьим лицам от аварии ТАУ при приемлемых финансовых затратах на ядерное страхование. Рекомендованы направления дальнейших исследований.

МЕЗЕНЦЕВ И.В., МЕЛЕШКИН А.В., НАКОРЯКОВ В.Е., ЦОЙ А.Н. — 2014 г.

Экспериментально исследованы гидродинамические процессы, возникающие при инжекции криогенной жидкости в воду. Оптическая регистрация процесса ин-жекции струи жидкого азота в воду выявила структуру и этапы этого процесса. Полученные результаты могут быть использованы при изучении нового метода получения газогидратов, основанного на ударно-волновом способе.

АСТАХОВ В.И., ДАНИЛИНА Э.М. — 2014 г.

Выполнен расчет вихревых токов и координат электромагнитной силы, испытываемой прямоугольным витком, несущим постоянный ток, при движении витка над немагнитной бесконечной проводящей пластиной с разрезом. Последний имитирует стык путевой структуры системы электродинамического подвеса. Расчет проведен в условиях, когда пластина является геометрически тонкой и может быть заменена проводящей поверхностью. Принятая идеализация подтверждается сравнением с данными расчетов, полученными другими авторами по строгой математической модели для пластины без разреза. Результаты, представленные графиками зависимостей координат электромагнитной силы от времени, показывают, что подъемная сила над разрезом испытывает провал, который может достигать десятков процентов, а возмущение тормозной силы имеет знакопеременный характер и может многократно превышать по модулю ее значение.

ДРОЗДОВ М.С., ПЕРМИНОВ А.П., СВЕТЛИЧНЫЙ С.И. — 2014 г.

Эффективными центрами конденсации водяных паров являются ионы. Это явление нашло применение в камерах Вильсона. Но ранее не стоял вопрос о подобной роли таких реакционно-способных частиц, как свободные радикалы и атомы. В земной атмосфере имеется достаточное количество различных поллютантов, способных диссоциировать под действием УФ крыла солнечного излучения. С помощью камеры Вильсона продемонстрировано существенное каталитическое (ускоряющее) действие продуктов фотодиссоциации атмосферных примесей на конденсацию перенасыщенных водяных паров. Исследованы следующие вещества: CF 2Cl 2, CCl 4, H 2S, NH 3, СF 3I, C 3F 7I. Облучение производилось эксимерным ArF-лазером (193 нм). При облучении этих примесей конденсация водяных паров наступает при гораздо меньших степенях перенасыщения, чем в отсутствие облучения. Таким образом, явно имеет место эффект сильного влияния свободных радикалов и атомов на конденсацию водяных паров. Дана трактовка наблюдаемых результатов при наличии и отсутствии облучения. Экспериментально показано и объяснено также влияние начального давления водяных паров на процесс конденсации.

ВЕЩУНОВ О.В., КОНОНЕНКО В.Ю., СМОЛЕНЦЕВ Д.О. — 2014 г.

Масштабное развитие атомной энергетики требует соответствующих откликов от маневренной генерации и электросетевого хозяйства, которые обеспечивают регулирование мощности в энергосистеме. В ближайшее десятилетие покрытие переменной зоны графика электрических нагрузок в отдельных энергосистемах будет невозможно обеспечить без участия атомных электростанций (АЭС). В статье на примере атомной энергетики даны результаты исследований по определению задач и возможных эффектов использования сетевых накопителей энергии (СНЭ) для обоснования целесообразности их применения в составе национальной системы электроснабжения (как самостоятельных системных регуляторов) и совместно с объектами генерации. Представлены оценки возможных технико-экономических эффектов, в том числе связанных с частичным или полным переносом функций маневрирования с энергоблоков АЭС на СНЭ.

ВАСЬКОВСКАЯ Т.А. — 2014 г.

В статье предлагается новый подход к анализу ценовых сигналов оптового рынка электроэнергии и мощности, который основан на анализе влияния входных данных задачи оптимизации электрического режима, а именно: параметров электрической сети и энергопринимающего оборудования, которые могут изменяться под влиянием управляющих устройств. Показана возможность управления свободными ценами на электроэнергию на оптовом рынке электроэнергии путем изменения параметров управляющих устройств и энергопринимающего оборудования. Дополнительным эффектом от управления свободными ценами может стать повышение эффективности передачи электроэнергии и экономичное использование топливно-энергетических ресурсов (энергосбережение).

ДЕМИРЧЯН К.К., ДЕМИРЧЯН К.С. — 2014 г.

Неоднозначная оценка наблюдающегося повышения среднегодовой температуры планеты и особенно близкий к келейному стиль работы основных исследователей этой проблемы породили множество противников и самой идеи опасного характера этого повышения, и способов предотвращения роста температуры. Возникли сомнения относительно обоснованности утверждений МГЭИК о необходимости принятия к исполнению решений, вытекающих из протоколов Киото по ограничению выбросов углекислого газа. В настоящей работе приводятся результаты многолетних исследований, которые показывают и наличие влияния человеческой активности, особенно роста численности населения планеты, на повышение среднегодовой температуры планеты, и, главное, представляют более обоснованный метод прогнозирования хода этого повышения и его неопасного характера.

ВЫСОЦКИЙ В.Л., СИВИНЦЕВ Ю.В., СОТНИКОВ В.А., ХОХЛОВ В.Н. — 2014 г.

Приведены методология и результаты средневзвешенной оценки выхода техногенных радионуклидов в морскую воду из ядерных и радиационно-опасных объектов при длительном нахождении на грунте с момента затопления до полного разрушения конструктивных элементов. Дана оценка ожидаемых радиоэкологических последствий загрязнения окружающей среды для основных этапов разрушений.

СИНЯВСКИЙ В.В., СОБОЛЕВ В.Я. — 2014 г.

В космических ЯЭУ субмегаваттной мощности в качестве теплоносителя используется литий, конструкционного материала - ниобиевый сплав. Для отработки литий-ниобиевой технологии в РКК “Энергия” были созданы материаловедческие и конструкторско-технологические литий-ниобиевые контуры, проведены их испытания при рабочей температуре лития 1070-1300 К. Для измерения расхода и давления лития были разработаны специальные датчики, позволяющие без демонтажа контура проводить их градуировку и поверку. Описаны структурные схемы электромагнитного измерителя расхода и электромагнитного и струнного измерителей давления литиевого теплоносителя систем охлаждения ЯЭУ. Изложены принципы работы этих измерителей. Были разработаны расходомеры для диаметров канала от 10 до 100 мм, обеспечивающие измерение расходов лития в 0,1-30 л/с погрешностью 3% для расчетной тарировки и 1% при объемной градуировке. Температурная погрешность датчиков давления не выше 0,4% на 100 К, нелинейность и гистерезис градуировочной характеристики - не более 0,3 и 0,4%, соответственно. В качестве примеров использования датчиков приведены результаты испытаний макета модуля ЯЭУ и тепловых труб холодильника-излучателя.

ВАЖЕНИН Н.А., ПЛОХИХ А.П. — 2014 г.

По данным экспериментальных исследований рассматриваются методы и результаты имитационного моделирования нетеплового излучения стационарных плазменных двигателей, которое представляет собой помеху для канала “Земля-КА” систем космической связи. Проводится сравнительный анализ статистических характеристик излучения стационарных плазменных двигателей (СПД) в радиодиапазоне, полученных экспериментально, с характеристиками разработанных имитационных моделей таких процессов. Рассматривается возможность использования разработанных имитационных моделей излучения СПД в радиодиапазоне при моделировании цифровых алгоритмов обработки сигналов в системах космической связи.

ВОРОПАЙ Н.И., СТЕННИКОВ В.А. — 2014 г.

Рассматривается концепция интегрированных интеллектуальных энергетических систем с учетом специфики российской энергетики. Вводится трехслойная структура в трех измерениях, представляющая различные аспекты рассмотрения интегрированных интеллектуальных энергетических систем. Формулируются задачи исследований таких систем на разных уровнях.

ГОЛОВИНСКИЙ И.А., ЛОНДЕР М.И. — 2014 г.

Рассматриваются предпосылки и возможности применения идеологии много-агентных интеллектуальных систем в сфере оперативно-диспетчерского управления электрическими сетями (ОДУЭС). Описываются архитектура и схема функционирования интеллектуального агента ОДУЭС. В качестве универсальной модели памяти агента ОДУЭС предлагается концепция графореляционной системы. Отмечается роль Общей модели информации (CIM) как необходимого инструмента обеспечения коммуникаций между агентами.

ГОЛОВИНСКИЙ И.А. — 2014 г.

Описываются формально-логические механизмы выработки решений интеллектуальными агентами оперативно-диспетчерского управления электрическими сетями (ОДУЭС). На основе метода резолюций предлагаются общие схемы логического вывода для трех классов логических агентов ОДУЭС: планирования операций, контроля и блокировки переключений, анализа нештатных ситуаций.

КОРОТЕЕВ А.А., ПОПУШИНА Е.С., САМСОНОВ А.Б. — 2014 г.

Составной частью бескаркасных устройств для отвода низкопотенциального тепла в циклах космических энергетических установок нового поколения является уловитель диспергированной капельной пелены. В предлагаемой работе проводится исследование закономерностей функционирования пассивных уловителей, отличающихся отсутствием движущихся элементов. Разработаны теоретические основы и методы программно-математической реализации применительно к задачам исследования движения в космосе пленок жидких сверхвысоковакуумных рабочих тел по плоским поверхностям в условиях локализованного массоподвода. Выявлены физические закономерности, характеризующие развитие течения, формы наружной поверхности пленки, зависимости ее толщины от начальной скорости движения, температуры теплоносителя, геометрии улавливающего устройства. Установлены зависимости формы и размеров поверхности уловителя капель, а также параметры вспомогательной пленки теплоносителя, использование которых может обеспечить перекрытие пленкой горловины устройства и достижение минимально допустимого значения давления рециркулирующего теплоносителя.

АКСЁНОВ А.А., ЖЛУКТОВ С.В., КУДИМОВ Н.Ф., САВИЦКИЙ Д.В., СОН Э.Е., ТРЕТЬЯКОВА О.Н., ШИШАЕВА А.С. — 2014 г.

Приведены результаты численного моделирования процессов сложного сопряженного теплообмена, протекающих в силовых трансформаторах большой мощности. Проведено моделирование течений и теплообмена внутри трансформатора со статической защитой от взрыва. Выполнен анализ результатов расчетов в программном комплексе FlowVision и проведено сравнение построенной модели с реальными экспериментальными данными тепловых испытаний трансформатора.

КРАВЦОВА А.Ю., МАРКОВИЧ Д.М., ПЕРВУНИН К.С., ТИМОШЕВСКИЙ М.В., ХАНЪЯЛИЧ К. — 2014 г.

С применением высокоскоростной визуализации и анемометрии по изображениям частиц (метод Particle Image "Velocimetry - PIV) были исследованы кавитирую-щие течения вблизи плоской пластины с закругленной носовой частью и гидрокрыла NACA0015 при углах атаки от 0 до 9 град. В экспериментах при вариации числа кавитации было зарегистрировано несколько известных типов кавитации, а также некоторые отличия. Так, при малых углах атаки (до 3 град.) кавитация на пластине возникает в форме массива стриков, тогда как на гидрокрыле - в виде отдельных пузырей. Для гидрокрыла NACA0015 на режимах с развитой кавитацией разрозненные и перемежающиеся стрики делятся и увеличиваются, но впоследствии сливаются в облака пузырей, формируя крайне регулярную ячеистую структуру. При увеличении угла атаки до 9 град. структура кавитационной каверны на гидрокрыле изменяется на стриковую, как в случае с пластиной. Структура каверны на пластине не претерпевает существенных изменений при увеличении угла атаки. В работе показано, что метод PIV позволяет измерять скорость в кавитирующих течениях, в т.ч. в пределах парогазовой фазы. Из анализа распределений средней скорости течения и моментов флуктуаций скорости было установлено, что зарождение кавитации обусловлено развитием потока несущей жидкости вблизи передней кромки гидропрофиля. Однако вниз по потоку структура течения сильно зависит от режима кавитации, что видно из сравнения распределений со случаем однофазного потока. Настоящие измерения качественно подтверждают общие тенденции и показывают некоторые количественные отличия для двух рассматриваемых тел обтекания.

БЕРНЕ А.Л., БУЛЫСОВА Л.А., ВАСИЛЬЕВ В.Д., ТУМАНОВСКИЙ А.Г. — 2014 г.

Предложена методика компьютерного моделирования нестационарных процессов в камере сгорания газотурбинной установки на режимах перехода с пилотного на основной режим горения. Показано влияние вихреобразования на возбуждение виброгорения. Дана количественная оценка связи развития виброгорения с шириной полосы доминирующей гармоники спектра пульсаций давления.

АБДРАШИТОВ Э.Ф., БОКУН В.Ч., ВОЛКОВ В.И., ВОЛКОВ Е.В., ДОБРОВОЛЬСКИЙ Ю.А., ПОНОМАРЕВ А.Н., САНГИНОВ Е.А. — 2008 г.

Предложен и реализован новый метод целенаправленного изменения молекулярной и надмолекулярной структуры и физико-химических свойств ион-обменных мембранных материалов на примере перфторированной мембраны МФ-4СК. Метод заключается в прививке винилиденхлорида на поверхности и (или) в объеме мембраны с последующим дегидрохлорированием привитого полимера. В результате этого формируются углеродные частицы с сопряженными связями типа -(С=С)Ш- и (или) =(С=)„=, обладающие электронной проводимостью, а мембрана приобретает смешанную ион-электронную проводимость. Исследованы транспортные свойства модифицированных мембран.

ВАЧАГИНА Е.К. — 2008 г.

В работе рассмотрены всевозможные варианты винтовых систем координат, применяемых для математического описания задач теплообмена и гидродинамики при течениях жидкостей в каналах, обладающих винтовой симметрией - инвариантностью относительно сдвигов вдоль винтовых линий, которые используются в качестве интенсификаторов конвективного теплообмена. Доказана невозможность построения ортогональной винтовой системы координат. Получен удобный вид винтовой системы координат, позволяющий просто и качественно получать решения задач теплопереноса в каналах с винтовыми интенсификаторами.

КАРХОВ А.Н. — 2008 г.

Интерес к ядерной энергетике, призванной обеспечить энергетические потребности устойчивого развития, привел к развертыванию международных проектов с целью поиска наиболее эффективных решений. Одной из целей проекта ИНПРО (МАГАТЭ) является разработка метода обоснования конкурентоспособности инновационной ядерной энергетики, для этого используется классическая методика приведенных (дисконтированных) затрат. В данной работе показано, что при использовании этой методики в энергетике проявляются определенные недостатки, вызванные отождествлением удельных приведенных затрат и дисконтированной стоимости. В результате методика ИНПРО завышает стоимость ядерной электроэнергии примерно вдвое, что снижает конкурентоспособность АЭС по сравнению с ТЭС.

УШАКОВ Е.И. — 2008 г.

Дан сравнительный анализ методов учета изменений частоты в уравнениях статорной цепи при пренебрежении быстрыми электромагнитными процессами в этой цепи. Показано, что использование понятия индивидуальных частот напряжений узлов при составлении уравнений статорной цепи нецелесообразно. Учет изменений частоты следует осуществлять по методу единой частоты в виде средневзвешенной частоты вращения синхронных машин системы.

ГОНЧАРЕНКО Р.Б., КАШАРСКИЙ Э.Г., ЛАБУНЕЦ И.А., РУТБЕРГ Ф.Г., ШАКАРЯН Ю.Г. — 2008 г.

Рассмотрены возможности использования асинхронизированных генераторов в агрегатах различного типа для повышения устойчивости и маневренности электрических систем.

ЧУКРЕЕВ М.Ю., ЧУКРЕЕВ Ю.Я. — 2008 г.

Приведен анализ имеющихся методов для решения задачи обеспечения надежности объединений ЭЭС. Показана необходимость перехода на строгие математические модели обоснования резервов мощности в объединении ЭЭС. Приведено обоснование требований к нормативам интегральных показателей надежности для условий рыночных преобразований в электроэнергетике.

КОВТУН В. С. — 2008 г.

Осенью 1999 г. состоялся полет космического аппарата нового поколения "Ямал-100", на борту которого установлены никель-водородные батареи (НВАБ) с общим корпусом [1]. Постепенно ухудшающиеся условия теплоотвода от НВАБ, вызванные старением терморегулирующих покрытий в условиях космического полета, привели к необходимости поиска новых технических решений, которые обеспечивали снижение тепловой нагрузки на электрохимические батареи и продлевали срок их эксплуатации.

АРУТЮНЯН Р.В., БОРОДИН Р.В., ДЕНЬКИН В.А., КЛЕПИКОВА Н.В., КОСЫХ B.C., РОЗИНКИНА И.А., СЕМЕНОВ В.Н., СОРОКОВИКОВА О.С., СТОГОВА И.В., ТРОЯНОВА Н.И., ФОКИН А.Л., ФРЕЙМУНДТ Г.Н., ЦВЕТКОВ В.И. — 2008 г.

Дано описание пилотной в РФ системы мониторинга и аварийного реагирования на радиационно-опасные ситуации, установленной в Мурманском регионе. Прогноз в режиме реального времени основан на современных моделях распространения радионуклидов в атмосфере, моделях дозовых нагрузок, оперативном прогнозе и диагнозе метеорологических полей. Система установлена для опытной эксплуатации в Мурманском управлении по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Приведены результаты проверки достоверности метеорологического прогноза. Продемонстрирована работоспособность всей системы, приведены результаты тестового расчета.

ВЫСОЦКИЙ B.C., СЫТНИКОВ В.Е. — 2008 г.

Силовые кабели для передачи электроэнергии, изготовленные из высокотемпературных сверхпроводников - одно из перспективных применений сверхпроводимости, близких к коммерческому внедрению. При их создании необходимо было решить ряд научно-технических задач, связанных с особенностями токонесущей способности и анизотропии критического тока исходных ВТСП лент. В частности, необходимо обеспечить равномерную загрузку повивов током, обеспечить механическую целостность лент при изготовлении и прокладке кабеля, выполнить ряд других, иногда противоречивых, требований. Методы решения этих задач и методы расчета оптимизированных конструкций ВТСП силовых кабелей приведены в настоящей работе. Теоретические расчеты проверены и подтверждены на испытаниях реальных отрезков ВТСП кабелей длиной от 1 до 5 м.

КРАТИРОВ Д.В., МИХЕЕВ Н.И., МОЛОЧНИКОВ В.М., ХАЙРНАСОВ К.Р. — 2008 г.

Даны теоретические основы метода измерения температуры и скорости потока текучей среды с одним чувствительным элементом термоанемометрического канала. Приведены результаты методических экспериментальных исследований.

КРАВЦОВ Я.И., ПИЩАНЕЦКИЙ В.В., ШАИХОВ Р.Б. — 2008 г.

Приведены результаты экспериментов, проведенных в среде, моделирующей пластовую воду. Выполненные работы позволили сформулировать основные требования к электроразрядному устройству, предназначенному для воздействия на продуктивные пласты.

ГОНЧАРЕНКО Р.Б., ЛЕЙКАМ А.Э., МОСКВИН А.А., ПОПОВ В.Е., РУТБЕРГ Ф.Г., СЕРГЕЕВ В.В., ШЕСТАКОВ Н.С. — 2008 г.

Рассмотрены основные направления научных и технических разработок в области использования малокалорийного газа различных видов в энергетических установках.

САВИНА Н.В. — 2008 г.

Приведены результаты исследования влияния несинусоидальности и несимметрии токов на сопротивление токопроводов промышленной частоты, применяемых на энергоемких предприятиях.

СИЛИН Н.В. — 2008 г.

Рассмотрены вопросы контроля и технического диагностирования высоковольтного электроэнергетического оборудования путем анализа спектрального состава излучаемого электромагнитного поля. Предложена модель для анализа излучающих свойств оборудования. Показано, что диагностическая информация содержится в информативных частотных полосах, определяемых размерами излучающих элементов конструкции. Приведен пример спектра электромагнитного поля силового автотрансформатора 500 кВ и рассмотрены возможные способы оценки технического состояния оборудования.

КАРАЕВА Ю.В. — 2008 г.

Работа посвящена перспективам применения биоэнергетических установок в системе энергоснабжения агропромышленного комплекса региона. В результате численных исследований для Республики Татарстан определено биоэнергетическое оборудование, использующее альтернативный вид топлива - биогаз. Рациональная компоновка энергетического оборудования, определенная на основании разработанной математической модели, позволит обеспечить мощность 226 МВт и полную ежегодную утилизацию 18 млн. т органических отходов.

БАРИНОВ В.А., ВОЛКОВ Э.П. — 2008 г.

Рассмотрены основные направления развития электроэнергетики России в период до 2030 г. в т.ч. прогноз электро- и теплопотребления, оценка ресурсной базы электроэнергетики, направления развития генерирующих мощностей и электрических сетей Единой энергосистемы России и ее внешних связей, вопросы совершенствования принципов управления электроэнергетикой и обеспечения надежности ЕЭС России, экологии, применения новых технологий.

КРАТИРОВ Д.В., МИХЕЕВ Н.И., МОЛОЧНИКОВ В.М., ФАСХУТДИНОВ Р.Э. — 2008 г.

Разработано выравнивающее устройство, предназначенное для формирования в круглой трубе потока, параметры которого не зависят от предыстории течения. Приведены результаты экспериментального исследования профилей скорости и интенсивности ее турбулентных пульсаций в выходном сечении выравнивающего устройства. Дана оценка возможности применения устройства в составе вихревого расходомера-счетчика газа для уменьшения нормируемой длины предвключенного прямого участка трубы без снижения точности измерения расхода.

САМСОНОВ П.В., СКУРАТ В.Е. — 2008 г.

Предложенная ранее испарительная модель фотодеструкции перфторуглерод-ных полимеров (ПФП) под действием вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) излучения применена для выяснения влияния интенсивности ВУФ-излучения и температуры образца на кинетику потерь массы пленок ПФП при их фотолизе. Предсказаны неожиданно малые величины эффекта интенсивности. Впервые дано объяснение огромного температурного эффекта и его порогового поведения в радиолизе пленок политетрафторэтилена (ПТФЭ) под действием быстрых электронов при регистрации потерь массы.

ЖЕЛОКОВА М.З., МАКСИМОВА И.Ф. — 2008 г.

Приведено современное состояние работ по созданию электрических машин с частотой вращения свыше 15000 об/мин предельных мощностей. Дана оценка предельных мощностных показателей перспективных высокооборотных машин, которая может быть использована при разработке технического задания на создание соответствующих машин и источников питания нестандартных потребителей.

БЕЛЯКОВ А.В., БЕРЕЗКИНА Н.Г., ГОРБАЧЕВ А.Н., ЛЕЙПУНСКИЙ И.О., ШЕПТАЛИНА Н.Г. — 2008 г.

В ходе работ по созданию ВКС "Буран" в ИНЭПХФ РАН были разработаны новые разновидности метода контроля проникающими веществами, использующие в качестве индикаторного вещества пары аммиака. Методы стали использоваться для контроля высоконагруженных деталей и узлов энергетического оборудования при проведении профилактических осмотров и ремонтно-восстановительных работ на Костромской, Рязанской и Ставропольской ГРЭС. Самым эффективным оказалось применение магнитопорошковым методом метода на литых деталях (корпуса турбины, арматуры и т.п.) в зонах, непригодных для контроля. Метод успешно использован для контроля состояния сварных соединений, тепловых канавок и гребенчатых уплотнений на роторах высокого и среднего давления, центральных полостей роторов, лопаточного аппарата турбин. Этим методом определено образование развивающихся коррозионно-усталост-ных повреждений в канавках гребенчатого уплотнения роторов турбин 800 Мвт. В лабораторных условиях методы аммиачного контроля успешно использованы для выявления мест локальных сквозных повреждений на теплообменных трубках горизонтальных парогенераторов атомных электростанций. Методы дефектоскопии аммиачного отклика могут быть рекомендованы для применения при контроле высоконагруженных деталей и узлов энергетического оборудования различной мощности.

МОГУЛКИН А.И., ОБУХОВ В.А., ФЕДОРОВ В.А. — 2015 г.

Разработана термомеханическая модель перфорированных электродов ионнооптических систем ионных двигателей, основанная на представлении этих электродов в виде конструктивно-ортотропных пологих тонкостенных сферических панелей. В качестве основного фактора нагружения рассмотрен неравномерный нагрев электродов по радиусу и толщине, что учитывалось в исходных уравнениях термоупругости. Коэффициенты заполнения цилиндрического и меридионального сечений такой панели материалом являются коэффициентами конструктивной ортотропии, вычисляемыми по алгоритму, основанному на выполнении равенства деформаций исходного электрода, представленного в виде сектора пологой сферы. Для непосредственного расчета деформированного состояния сферических электродов при их неравномерном осесимметричном нагреве использовался математический аппарат матричных краевых интегральных и интегро-дифференциальных уравнений, представляемых в безразмерной форме. Решение этих уравнений построено на итерационном методе расчета в сочетании с процессом пошагового задания температуры. Разработан алгоритм вычислений, предусматривающий первое приближение решения системы интегральных уравнений в аналитическом виде. Этот алгоритм позволяет получить разрешающие нелинейные алгебраические уравнения третьей степени относительно безразмерного прогиба в любой точке сферической поверхности электрода. Термомеханическое моделирование проведено для электродов, выполненных из молибдена и его сплавов, титан-ниобиевых сплавов, а также углерод-углеродного композитного материала. Разработанная математическая модель позволяет определить начальную форму сферического электрода из каждого названного материала, при которой деформация электрода лежит в пределах заданного допуска.

АНТРОПОВ Н.Н., ДЬЯКОНОВ Г.А., ЛЮБИНСКАЯ Н.В., СЕМЕНИХИН С.А., ТОТИН В.К., ХРУСТАЛЕВ М.М. — 2015 г.

Показана актуальность разработки двигателей малой энергии и мощности в целях использования на малоразмерных космических аппаратах для корректировки и поддержания их орбиты. В данной работе рассмотрены результаты теоретического и экспериментального исследования микро абляционных импульсных плазменных двигателей (АИПД) различного исполнения. Определены факторы, отрицательно влияющие на работоспособность двигателя, и предложены технические решения, позволяющие их устранить. Развита физико-математическая модель процессов, происходящих в АИПД малой энергии. Расчетами показано влияние начальной индуктивности на удельные характеристики двигателя. Получены теоретические подтверждения экспериментальных данных. Результаты исследований были использованы при разработке экспериментального образца двигательной установки ИПД-120 с запасаемой энергией 20 Дж, предназначенной для поддержания и коррекции орбиты малого низкоорбитального космического аппарата массой менее 100 кг.

ВОЛКОВ Н.Н., ВОЛКОВА Л.И., ГУБЕРТОВ А.М., КОШЛАКОВ В.В., МИРОНОВ В.В., ЦАЦУЕВ С.М. — 2015 г.

Повышение эффективности современных ЖРД возможно за счет применения углерод-углеродных и углерод-керамических композиционных материалов. Эти материалы обладают низкой плотностью, высокой стойкостью к высокотемпературным воздействиям и хорошими прочностными характеристиками. Одним из способов повышения эффективности является применение насадка радиационного охлаждения из композиционных материалов в качестве замены традиционного регенеративно-охлаждаемого сопла. По результатам предварительного анализа был выбран двигатель, изготовлена копия его камеры, в которой произведена замена регенеративно-охлаждаемой секции в области сверхзвука на насадок радиационного охлаждения из углеродного композиционного материала. Проведена серия испытаний данной установки с насадками из различных материалов. В данной статье приведен расчетный анализ результатов стендовых испытаний укороченных насадков радиационного охлаждения из композиционных материалов на основе углерода в составе камеры ЖРД. По результатам анализа уточнены условия теплообмена в зоне расположения насадка. Получены температурные поля насадков с учетом тепловой завесы и пристенного слоя для коротких (~25 с) и длительных (-100 с) испытаний, согласующиеся с экспериментальными данными. Выполнен расчетный анализ разрушения материала.

ГУМЕРОВА Н.И., ЕФИМОВ Б.В., МАЛОЧКА М.В. — 2015 г.

Одним из основных средств защиты от набегающих волн грозового происхождения высоковольтного оборудования подстанций являются нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН), но практически все руководящие документы не рассчитаны на их применение. Исследования авторов показали, что процессы в схемах подстанций при применении ОПН отличаются от аналогичных при использовании вентильных разрядников. Из-за множества нелинейных процессов пользоваться простыми пропорциями в данном случае невозможно. В результате при проектировании не учитываются все возможности повышения надежности и снижения затрат на грозозащиту при применении ОПН. В настоящей работе приведены рекомендации по размещению ОПН в схемах подстанций 110-750 кВ, а именно предельно допустимые расстояния между ОПН и защищаемым оборудованием и длины защищенных подходов. Рекомендации получены численными расчетами процессов развития грозовых перенапряжений в единой системе молния-ВЛ-подстанция.

ВЕСЕЛОВ Ф.В., СОЛЯНИК А.И. — 2015 г.

В статье приводится оценка результативности постреформенных рыночных механизмов конкурентного ценообразования в электроэнергетике России, созданных для обеспечения баланса между экономическими интересами поставщиков и покупателей электроэнергии и формирования рационального инвестиционного поведения энергетических компаний. Особое внимание уделено анализу неоднородности финансовой ситуации в секторе производства электроэнергии, где различия в рентабельности и кредитной нагрузке компаний создают риски для стабильного развития и реализации отложенных инвестиционных решений по обновлению генерирующих мощностей. Обсуждаются проблемы неразвитости действующих конкурентных механизмов, их краткосрочности и недостаточности для формирования инвестиционных сигналов, а также риски существующих регуляторных механизмов гарантированной доходности. Формулируются требования к комплексной оценке ценовых последствий для альтернативных решений по рынку мощности и электроэнергетическому рынку в целом с учетом формирования нового контура конкуренции в энергоснабжении потребителей на базе источников распределенной генерации.

АДАМОВ Е.О., ЗАБУДЬКО Л.М., ЛЕОНОВ В.Н., МАТВЕЕВ В.И., РАЧКОВ В.И., ТРОЯНОВ В.М., ХОМЯКОВ Ю.С. — 2015 г.

В работе проводится сравнительный анализ имеющихся данных по свойствам смешанного оксидного топлива и плотных видов топлива (нитрид, легированный цирконием металл), их преимуществ и недостатков и аргументация выбора нитридного плотного топлива для реализации в проекте “ПРОРЫВ”. Для оценки влияния параметров топлива на характеристики активных зон, рассмотрены возможные компоновки быстрого реактора с натриевым теплоносителем типа БН-1200 на оксидном, нитридном (твэлы с газовым и натриевым подслоем), на металлическом смешанном топливе с натриевым подслоем, проведены соответствующие нейтронно-физические расчеты. Рассмотрены характеристики активной зоны быстрого реактора со свинцовым теплоносителем типа БР-1200 со смешанным нитридным уран-плутониевым топливом в вариантах с газовым и жидкометаллическим подслоем в твэле. Приоритеты вопросов безопасности позволили сделать выбор в пользу данного вида топлива при разработках реакторов, как с натриевым, так и свинцовым теплоносителями в проекте “ПРОРЫВ”.

АТТЕТКОВ А.В., ВОЛКОВ И.К. — 2015 г.

Предложена математическая модель процесса формирования температурного поля анизотропного полупространства, граница которого, движущаяся с постоянной скоростью, имеет термически тонкое покрытие и находится под действием внешнего теплового потока. Математическая модель в подвижной системе координат представляет собой смешанную задачу для уравнения в частных производных параболического типа, содержащего вторые смешанные производные по пространственным переменным. Специфика предложенной математической модели обусловлена наличием конвективной составляющей в уравнении теплопереноса и в нестандартном нестационарном краевом условии на подвижной границе, содержащем малый параметр. Для нахождения искомого температурного поля реализован метод малого параметра в совокупности с композицией двухмерного экспоненциального интегрального преобразования Фурье и интегрального преобразования Лапласа. С использованием нулевого приближения, определяющего базовую составляющую изучаемого температурного поля, проведен предварительный анализ процесса его формирования. В частности, подтвержден факт “сноса” температурного поля в анизотропном материале и установлен характер его зависимости от скорости движения границы области.

КАРТАШОВ Э.М. — 2015 г.

Рассмотрены практически важные задачи нестационарной теплопроводности с переменным во времени относительным коэффициентом теплообмена. Приведена систематизация различных подходов при нахождении аналитического решения задачи: метод расщепления обобщенного интегрального преобразования Фурье; разложение искомой температурной функции в степенной ряд; сведение задачи к интегральному уравнению Вольтера второго рода. Показано, что во всех случаях решение сводится к бесконечному ряду последовательных приближений различной функциональной формы и главной целью каждого из подходов является отыскание наиболее удачного первого приближения. Рассмотрены частные случаи временной зависимости относительного коэффициента теплообмена: линейная, экспоненциальная, степенная, корневая. Приведены аналитические решения и численные эксперименты, выявлены особенности температурных кривых для ряда указанных зависимостей. Установлено, что для линейного закона во времени коэффициента теплоотдачи картина изменения температурной кривой по сравнению с классическим случаем для постоянного коэффициента существенно изменяется, в то время как экспоненциальная зависимость не вносит существенных изменений.

ГАЙВОРОНСКИЙ А.С., ЗАБОЛОТНИКОВ А.П. — 2015 г.

Приводится обзор отечественного опыта проектирования и эксплуатации грозозащиты ВЛ 110-500 кВ с применением линейных ограничителей перенапряжения (ОПН) и разрядников с внешним искровым промежутком (ЛР). Основное внимание уделяется технологиям грозозащиты ВЛ 110-500 кВ, эксплуатируемых без тросов, и ВЛ 110-330 кВ в районах с высоким удельным сопротивлением грунтов. Рассматриваются конструкции, области применения, технические решения по грозозащите ВЛ с применением ОПН и ЛР, а также опыт эксплуатации ОПН и ЛР на ВЛ 110-500 кВ.

АСТАШЕВ М.Г., НОВИКОВ М.А., ПАНФИЛОВ Д.И., РАШИТОВ П.А., ФЕДОРОВА М.И. — 2015 г.

В статье рассматривается подход к созданию упрощенной аналитической модели для анализа электромагнитных процессов в схеме фазоповоротного устройства (ФПУ) при пофазном управлении его тиристорным коммутатором. Получены аналитические выражения для расчета электрических параметров в симметричном и неполнофазном режимах работы устройства. На примере проведена верификация разработанной аналитической модели путем сравнения результатов расчета токов и напряжений в неполнофазном режиме работы ФПУ с результатами имитационного моделирования процессов, выполненного для аналогичного режима в среде МаtLаb. Адекватность разработанной аналитической модели проверена сравнением результатов аналитических расчетов с экспериментальными данными, полученными на физической модели ФПУ.

ПАЛАМАРЧУК С.И. — 2015 г.

В условиях оптового рынка электроэнергии генерирующие компании формируют информацию о экономических характеристиках оборудования и возможности генерации мощности. Такая информация предоставляется системному оператору и используется при планировании электроэнергетических режимов энергосистем. Стратегические поставщики имеют возможность искажать предоставляемые данные для получения дополнительной прибыли. В статье приводится математическая постановка задачи формирования данных в условиях оптового рынка с несовершенной конкуренцией. Двухуровневая оптимизационная задача формулируется в форме задачи динамического программирования и решается стратегическими поставщиками электроэнергии с учетом равновесия интересов конкурирующих генерирующих компаний. Результаты численного эксперимента показывают заинтересованность поставщиков в искажении предоставляемой информации и возможность существенного увеличения их прибыли.

КОРСУН А.С., СЕМЕНОВ В.Н., ФИЛИППОВ М.Ф., ЦАУН С.В. — 2015 г.

Одна из задач, решаемых при обосновании радиационной безопасности реакторных установок на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, - оценка активности радионуклидов, накопленных в технологических средах первого контура реакторной установки. Значимыми для радиационной безопасности радионуклидов являются изотопы цезия. В работе представлена разработанная и интегрированная в код СОКРАТ-БН/В2 модель осаждения и повторного смыва изотопов цезия в натриевом теплоносителе. В основе разработанной модели лежит модель адсорбции Ленгмюра. Учитывается влияние скорости и температуры теплоносителя на скорость осаждения цезия. Проведенные с помощью кода СОКРАТ-БН/В2 тестовые расчеты показывают удовлетворительное согласие с результатами петлевых экспериментов (отклонение расчетных и экспериментальных данных составило 30-80%).

КАНИЩЕВ В.П., КИСИНА В.И., СОМОВА Е.В., ШВАРЦ А.Л. — 2015 г.

Приведены результаты экспериментального исследования теплообмена при конденсации пара из пароводяной смеси на струях холодной воды при высоком давлении. Указанные данные необходимы для разработки смешивающих подогревателей высокого давления питательной воды, в частности, энергоблоков АЭС с реактором со свинцовым теплоносителем. Показано влияние начальных параметров смешивающихся сред и конструктивных факторов на эффективность процесса конденсации. Полученные на стендовой установке экспериментальные данные были сопоставлены с результатами экспериментов на опытной установке, полномасштабной по высоте, что подтвердило их согласованность и достоверность.

КУЛАКОВ А.В., РАНЦЕВ-КАРТИНОВ В.А. — 2015 г.

В работе приводятся результаты экспериментов по термоядерному синтезу (на прямом Z-пинче), именно, по определению параметров термоядерной плазмы посредством лазерного рассеяния (ЛР). Параметр ЛР, а обратно пропорционален масштабу когерентности, а его конкретная величина сильно влияет на вид спектра ЛР. Располагая надежно измеренными значениями основных параметров плазмы, наблюдая спектр ЛР и сравнивая его вид со стандартным, соответствующим рассчитанному для поставленного эксперимента значению а, авторы пришли к выводу, что только увеличением масштаба когерентности почти на порядок величины можно снять несоответствие между видом полученного и ожидаемого спектра ЛР. Имея (при достижении вполне определенного значения начального давления рабочего газа ~0,075 мм рт. ст.) положительный скачок плотности в момент максимального сжатия плазмы в пять-шесть раз, авторы приходят к выводу, что в данном эксперименте, благодаря включению механизма взаимодействия электронов перекрывающихся поляризационных оболочек заряженных частиц плазмы, они имеют дело с фазовым переходом плазмы в квантовый конденсат, о чем и свидетельствует наблюдаемое в эксперименте значительное увеличение длины когерентности. Оказалось, что наблюдаемый в эксперименте механизм обрыва сжатия плазменного шнура под действием сил поверхностного натяжения конденсата может быть выявлен путем рассмотрения компенсации действия суперобменных сил за счет увеличения газодинамического давления плазмы ионно-звуковыми волнами.

ВАСИЛЬЕВ Г.П., ГОРНОВ В.Ф., КОЛЕСОВА М.В., ПЕСКОВ Н.В. — 2015 г.

В статье представлены результаты исследований по оценке эффективности использования низкопотенциального геотермального тепла в теплонасосных системах теплоснабжения (ТСТ) зданий в климатических условиях территории России. Исследования проводились с помощью программного комплекса “INSOLAR.GSHP12”, моделирующего нестационарный тепловой режим геотермальных ТСТ при многолетней эксплуатации. При моделировании теплового режима геотермальных ТСТ в климатических условиях различных регионов учитывалось влияние многолетнего извлечения геотермального тепла на тепловой режим грунта и влияние фазовых переходов поровой влаги в грунте на эффективность эксплуатации геотермальных ТСТ Приведены результаты районирования территории РФ по эффективности использования низкопотенциального геотермального тепла в ТСТ зданий. При проведении районирования было учтено падение температур грунтового массива, вызванного многолетней эксплуатацией системы теплосбора, в качестве расчетных параметров температур грунтового массива использованы температуры грунта, ожидаемые на пятый год эксплуатации геотермальной ТСТ.

АДАМОВ Е.О., ОРЛОВ В.В., РАЧКОВ В.И., СЛЕСАРЕВ И.С., ХОМЯКОВ Ю.С. — 2015 г.

В современной ядерно-энергетической технологии значимыми источниками рисков, а значит, и “болевыми точками” остаются: угроза тяжелых аварий катастрофического характера с трудно предсказуемыми последствиями и ущербами для населения, возможность распространения оружейных материалов, риск долговременного хранения токсичных радиоактивных отходов, угрозы потерь крупных капиталовложений в объекты ядерной энергетики и масштабного инвестирования их строительства, недостаточность топливных ресурсов для масштабной роли конкурентоспособной ядерной энергетики в балансе энергопроизводства. Каждая из перечисленных угроз важна, практически независима, устранение лишь части из них существенно не меняет общей оценки приемлемости ЯЭ. Улучшенные водо-охлаждаемые реакторы (ЛВР) не могут рассматриваться для использования на длительную перспективу как из-за значительного расхода топлива и неизбежного, хотя и в отдалённой перспективе, дефицита урана-235, так и из- за отсутствия достаточного изначального потенциала ЛВР устранить все указанные сложности. В присутствии соответствующих вызовов ЯЭ не может стать ни широкомасштабной, ни эффективной, поэтому основной целью в разработке ядерных реакторов следующего поколения должно стать радикальное уменьшение или исключение значимых рисков и угроз, характерных для ядерной энергетики текущего поколения. Реальное решение этой проблемы можно найти в переходе к новой совокупности фундаментальных научных установок и представлений (новой парадигме), заключающейся в “естественном” освобождении ЯЭ от значимых рисков и угроз за счет придания реакторам и их топливным циклам гарантированного “антирискового иммунитета” и приобретении ядерной энергетикой нового качества - естественной Безопасности (ЕСБ). Для представления четких критериев в достижении естественной безопасности введена градация по уровням ущерба, доказательности и приоритета, изложены принципы построения иммунитета против тяжелых аварий и предложены пути его достижения в инновационном проекте “ПРОРЫВ”.

2014

КРУПЕНЕВ Д.С., ПЕРЖАБИНСКИЙ С.М. — 2014 г.

Рассматриваются возможные постановки задачи оптимизации балансовой надежности электроэнергетических систем (ЭЭС). Предложен итеративный алгоритм выбора оптимального состава генерирующего и сетевого оборудования в системе для повышения ее надежности. Для оценки балансовой надежности ЭЭС в алгоритме используется методика, основанная на методе статистических испытаний. На каждой итерации алгоритма решается вспомогательная задача покрытия заданной нагрузки с минимальными затратами на производство электроэнергии и необходимое расширение состава энергетического оборудования. График нагрузки, используемый во вспомогательной задаче, изменяется итеративно по заданным правилам. Представлены результаты экспериментального исследования работы алгоритма.

2014

БИЛАШЕНКО В.П., КАЛАНТАРОВ В.Е., СМОЛЕНЦЕВ Д.О. — 2014 г.

В мире возрастает интерес к атомным станциям малой мощности(АСММ), как одному из наиболее перспективных представителей класса энергоустановок малой мощности. Технико-экономические характеристики АСММ позволят расширить сферу применений малой атомной энергетики. В то же время показатели экономической эффективности АСММ обладают высокой чувствительностью к их технико-экономическим характеристикам. Отклонения технико-экономических характеристик от базовых значений могут привести к изменению статуса сравнительной эффективности АСММ. Произведен анализ чувствительности показателей экономической эффективности АСММ к технико-экономическим характеристикам. Выбраны три проекта АСММ, находящиеся на относительно высокой стадии реализации и представляющие различные классы мощности. Для каждого проекта АСММ определены пороговые значения технико-экономических характеристик, при которых они конкурентоспособны по сравнению с доминирующими энергетическими альтернативами в целевых регионах использования.

КРАВЧЕНКО Д.А. — 2014 г.

В работе проводится сравнение результатов моделирования плазмы в газоразрядной камере лабораторной модели ионного двигателя ИД-50 с полученными ранее экспериментальными данными. Описывается разрабатываемая в настоящее время модель динамики плазмы в газоразрядной камере ионного двигателя. Модель предназначена для исследования особенностей горения разряда и влияния на них геометрии разрядной камеры, материалов, из которых она изготовлена и топологии магнитного поля. Создаваемая модель является двухмерной по координате и трехмерной по скорости. Моделирование осуществляется полностью кинетическим самосогласованным методом “частица в ячейке”.

ВОРОНОВ П.И., ЛЯМЕЦ Ю.Я., РОМАНОВ Ю.В. — 2014 г.

В статье ставится цель приблизить положения кратномасштабного анализа к задаче цифровой обработки процесса короткого замыкания в электрической сети. Описан своеобразный “краевой эффект”, возникающий в случае применения вейвлета с числом коэффициентов более двух, когда окно реконструированного процесса сужается относительно окна наблюдения. Отмечается существенное значение процесса трешолдинга - нелинейной пороговой обработки сигналов. При выборе коэффициентов трешолдинга из ограниченного набора значений кратномасштабный анализ на базе вейвлета Хаара осуществим в реальном времени. Продемонстрирована обеспечиваемая в этом случае дешумизация выходных сигналов быстродействующих фильтров ортогональных составляющих. Особое значение кратномасштабного анализа объясняется тем, что это единственный метод цифровой обработки наблюдаемого процесса без предварительного его разделения на стационарные участки режимов до и после короткого замыкания. Кратномасштабный анализ удачно сочетается с адаптивной фильтрацией входных величин релейной защиты.

КОЗЛОВ В.Н. — 2014 г.

Сформулированы модели динамики и "модели влияния" для стационарных состояний энергообъединений. Показано, что операторы конечномерной минимизации позволяют вычислить управления и сформулировать достаточные условия устойчивости системы ограничения перетоков.

ВАВИЛОВ В.Е., ИСМАГИЛОВ Ф.Р., ХАЙРУЛЛИН И.Х. — 2014 г.

Разработана математическая модель синхронного генератора на постоянных магнитах с учетом процессов в подшипниковых опорах. Представлено решение разработанной математической модели для частного случая синхронного генератора на постоянных магнитах на гибридных магнитных подшипниках.

БУТЫРИН П.А., ГУСЕВ Г.Г., КУЖМАН В.В. — 2014 г.

Рассматриваются вопросы математического моделирования фильтрокомпенси-рующего устройства на основе нового элемента - каткона (катушки-конденсатора). Фильтрокомпенсирующее устройство на основе каткона представляет собой единый объект, выгодно отличающийся по массогабаритным параметрам от фильтро-компенсирующих устройств, собранных из компенсаторов реактивной мощности и фильтров высших гармоник. Моделирование каткона с магнитопроводом осуществляется как моделирование нелинейного объекта с распределенными параметрами на основе метода гармонической линеаризации. Получены простые аналитические выражения интегральных параметров устройства. Физический эксперимент подтверждает адекватность полученных выражений реальным параметрам филь-трокомпенсирующего устройства на основе каткона.

РЯБОВ Г.А., ФОЛОМЕЕВ О.М. — 2014 г.

Рассмотрены вопросы опускного движения материала в циркуляционном контуре котлов с циркулирующим кипящим слоем и системах со связанными между собой реакторами (полигенерирующие системы для получения электроэнергии, тепла и полезных продуктов и химические циклы сжигания и газификации топлив). Разработаны методические подходы и приведены зависимости для определения основных показателей псевдоожижения в опускных системах. Расчетная модель подтверждена рядом опытных данных, полученных на экспериментальных установках в широком изменении размеров частиц и скоростей ожижающего агента (воздуха). Определены граничные условия режимов движения в плотном слое, переходном режиме и режиме полного ожижения для систем со стояками и петлевыми затворами. Полученные зависимости позволяют переносить экспериментальные данные, полученные на аэродинамических установках на реальные промышленные контуры циркуляции с пневматическими затворами.

ПЯТКОВА Е.В., ПЯТКОВА Н.И., СЕНДЕРОВ С.М. — 2014 г.

Приведена схема исследования ТЭК страны с учетом требований энергетической безопасности (ЭБ) анализируются этапы исследований и решаемые задачи на каждом этапе, используемые при этом методы и модели. Показаны особенности и новые задачи в исследованиях проблемы ЭБ на современном этапе и необходимость разработки современных методов, моделей и инструментальных средств.

ЛАГЕРЕВ А.В., СМИРНОВ К.С. — 2014 г.

Дается описание методического подхода, предназначенного для оценки сравнительной эффективности проектов сооружения экспортно-ориентированных электростанций и линий электропередач в увязке с развитием электроэнергетики региона и в условиях неопределенности (неоднозначности) исходной информации. На первом этапе с помощью оптимизационной модели определяется влияние каждого из возможных вариантов сооружения экспортно-ориентированных электростанций на формирование сбалансированного и экономически эффективного варианта развития электроэнергетической системы региона и на их основе делается выбор предпочтительных вариантов сооружения экспортных электростанций и линий электропередач. На втором этапе используется имитационная модель, дается оценка коммерческой эффективности отобранных на первом этапе экспортных проектов (сооружения экспортных электростанций и линий электропередач). Показано применение этого подхода для выбора предпочтительного варианта экспорта электроэнергии из Восточной Сибири в Китай.

БАТ-ОЧИР БАТЗАЯА, БЫК Ф.Л., КИТУШИН В.Г. — 2014 г.

Результат анализа ситуации в электроэнергетике России показывает тенденцию сокращения количества субъектов рынка. В этих условиях адекватной становится модель рынка "Единый закупщик". Для этой модели предлагается механизм ценообразования "на год вперед". Разработанный авторами механизм позволит решить актуальную проблему и создать гибкую и адаптивную для государственного регулирования систему конкурентного ценообразования. Предлагаемый механизм ценообразования формирует четыре составляющие цены на электроэнергию в виде среднегодовой мощности, мощности сезонного отклонения от среднегодовой, мощностей отклонения недельной и суточной от соответствующих средних значений. При необходимости число составляющих цены может быть увеличено или уменьшено в зависимости от желаемой точности или других целей. Совокупность указанных составляющих цены определит ожидаемые (планируемые) цены на год вперед, которые будут уточняться на балансирующем рынке мощности в течение года и учитывать ограничения на передачу мощности электрической сети, определяющих число и границы зон свободного перетока.

КАРТАШОВ Э.М. — 2014 г.

Изучена проблема теплового удара вязкоупругих материалов. На основе определяющих соотношений динамической термоупругости и линейных реологических моделей Максвелла и Кельвина предложены новые соотношения динамической и квазистатической термовязкоупругости, имеющие обширные приложения в различных областях науки и техники. Рассмотрен числовой эксперимент и выявлена роль инерционных эффектов в динамической и квазистатической термоупругости и термовязкоупругости.

ВИШНЯКОВ С.В. — 2014 г.

На основе разработанного вейвлет-преобразования второго поколения (сингулярного вейвлет-преобразования) предложен способ аппроксимации поля на границах расчетной области при решении внешних трехмерных задач теории электромагнитного поля методом конечных элементов. Предложенный способ позволяет существенно снизить вычислительные затраты при решении внешних задач за счет уменьшения объема расчетной области и не требует дополнительной подготовки расчетной модели, обеспечивая сравнительно высокую скорость сходимости метода.

ХАТУНЦЕВА О.Н. — 2014 г.

В соответствии с приведенной классификацией можно выделить два основных типа гистерезисных явлений: зависящие от скорости изменения аргумента и от нее независящие, кроме этого существует тип гистерезисных явлений, который является результатом интерференции явлений первого и второго типов. Разработанный метод описания гистерезисных функций позволяет решать в авиа- и космической технике задачу определения затрачиваемой или выделяемой энергии при переходе от одного квазистационарного режима обтекания летательного аппарата (ЛА) набегающим потоком к другому при совершении им колебаний относительно балансировочного угла аппарата, в том случае, если функциональная зависимость аэродинамических характеристик ЛА от угла атаки описывается гистерезисной функцией второго типа. Построенная математическая модель позволяет сделать эту задачу замкнутой в рамках только расчетно-теоретической модели, без использования эмпирических параметров.

РАБИНСКИЙ Л.Н., ФОРМАЛЕВ В.Ф. — 2014 г.

В статье моделируется и аналитически решается задача теории теплопроводности в трехфазных средах с двумя нестационарно подвижными границами фазовых превращений, скорость движения которых заранее не известна и определяется из балансовых соотношений на подвижных границах. Такие задачи встречаются при проектировании тепловой защиты из композиционных материалов для гиперзвуковых летательных аппаратов, для расчетов различных тепловых аккумуляторов и охладителей от радиационного нагрева спутников, для защиты сопел твердотопливных ракетных двигателей и в других областях энергетического машиностроения. Определение координат и скоростей подвижных границ фазовых превращений сводится к решению двух трансцендентных уравнений итерационным методом Ньютона. Полученные результаты подтверждают сделанные предположения.

ГРИШИН Ю.М., ДМИТРИЕВ С.Н., ОНУФРИЕВ А.В., ОНУФРИЕВ В.В. — 2014 г.

Одним из способов утилизации радиоактивных отходов (РАО) может стать транспортировка их в дальний космос, что может обеспечить снижение загрязненности Земли. Для безопасного хранения РАО на участках транспортировки, выведения и автономного полета в работе предлагается использовать контейнер. Актуальность темы исследования обусловлена отсутствием в настоящее время глубоких проектных проработок перспективных космических аппаратов (КА), результатов проектных работ по техническому облику КА, транспортирующего РАО в режиме “самодоставки”, когда они являются первичным источником энергии. Для поиска оптимального решения указанной задачи целесообразно провести оценки, показывающие возможность технической реализации такого способа. Это позволит сформировать требования к энергодвигательной установке КА, его конструктивно-компоновочной схеме, массогабаритным характеристикам, теплофизическому состоянию его узлов и агрегатов, так как именно эти параметры КА определяют его прочностные и динамические характеристики и позволяют определить проектный облик, сформировать конструктивно-компоновочную схему и создать конструктивно-силовую схему всего КА. В работе было проведено проектное исследование геометрических характеристик контейнера в зависимости от его теплового состояния. Сформулированы требования к конструкции и материалам контейнера.

КОМИССАРОВ А.С., СЕЛЕЗНЁВ В.Е. — 2014 г.

Рассмотрен практический метод настройки газодинамических моделей функционирования трубопроводных систем для адекватного отражения фактических свойств реальных объектов моделирования. Изложение материала осуществляется на примере подбора величин эквивалентных шероховатостей участков газопроводов, используемых в моделях для учета влияния гидравлического сопротивления на параметры транспортирования газа. В основе метода лежит постановка и решение серии специальных задач параметрической идентификации на базе ограниченного объема информации по натурным измерениям в локальных (по пространству) областях сети. Данный метод может быть полезен специалистам по математическому моделированию газотранспортных систем в решении практических задач параметрической идентификации.

ЕМЕЛЬЯНОВ О.А. — 2014 г.

Предложен подход к оценке энергетических характеристик конденсаторных диэлектриков современных емкостных накопителей электрической энергии. На основе положений электродинамики диспергирующих сред получены общие выражения для удельных мощностей разряда конденсатора в случае произвольного спектра релаксационной поляризации. На основании полученных величин, конденсатор может быть охарактеризован соответствующим коэффициентом полезного действия, который учитывает дисперсионные свойства диэлектрика и произвольную зависимость электрического поля от времени, что позволяет оптимизировать создание и применение эффективных емкостных накопителей энергии.

ЛОВЦОВ А.С., СЕЛИВАНОВ М.Ю. — 2014 г.

Для использования в составе транспортных модулей с повышенной энерговооруженностью, осуществляющих решение транспортных задач в околоземном космическом пространстве и при межпланетных перелетах, в ГНЦ ФГУП “Центр Келдыша” разрабатывается ионный двигатель высокой мощности ИД-500. Двигатель обладает тягой 375-750 мН и удельным импульсом 70000 м/с, при этом коэффициент полезного действия (КПД) составляет 0,75, мощность - до 35 кВт. На данном этапе разработки ИД-500 имеет: электроды ионно-оптической системы (ИОС), выполненные из титана с диаметром перфорированной отверстиями зоны 500 мм, катод газоразрядной камеры (ГРК), который обеспечивает ток разряда в ГРК в диапазоне 20-70 А и катод-нейтрализатор, способный обеспечить нейтрализацию ионного пучка в диапазоне токов 2-9 А. На следующем этапе разработки двигатель будет оснащен электродами из углерод-углеродного композиционного материала и катодом ГРК с графитовым поджигным электродом. В статье представлены результаты огневых испытаний, подтвердивших его работоспособность и соответствие параметров функционирования проектным значениям. Приведены результаты механических и климатических испытаний двигателя.

ВАСЬКОВСКАЯ Т.А., ВОЛОДИН Д.В. — 2014 г.

В статье предлагается новый подход к анализу влияния сетевых ограничений на узловые равновесные цены на оптовом рынке электроэнергии и мощности. Анализ такого влияния затруднен вследствие ежедневно меняющихся топологии электрической сети, состава включенного генерирующего оборудования, режима работы генерирующего и энергопринимающего оборудования, стратегий участников рынка. Расчет метрики (расстояния) для сравнения зон (множества узлов) под влиянием сетевых ограничений в различные моменты времени с различными параметрами режима электроэнергетической системы позволит идентифицировать такие зоны для последующего сбора статистики и анализа влияния сетевых ограничений на технологические и экономические результаты рынка на сутки вперед.

БАСОВ А.А., ЕЖОВ А.Д., МЕСНЯНКИН С.Ю. — 2014 г.

Работа посвящена проведению тепловых расчетов энергетического оборудования в космических системах с учетом контактного термического сопротивления, возникающего за счет дискретности контакта, стягивания и удлинения линий теплового потока к контактным пятнам. Проведен анализ известных обобщающих зависимостей по расчету контактного термического сопротивления, в ходе которого показано существенное расхождение теоретических результатов с доступными экспериментальными данными. С целью более точного определения искомой величины предложена трехмерная модель соприкасающихся поверхностей, по которой определяются пятна фактического контакта, а в дальнейшем с использованием программного комплекса ANSYS решается и тепловая задача, в ходе которой определяется перепад температур в контактной зоне. Хорошее совпадение численных расчетов с экспериментальными данными позволяет рекомендовать предложенный метод для широкого применения.

КУЛАКОВ А.В., МАТВЕЕВ Е.Л. — 2014 г.

Рассматривается задача обнаружения факта возникновения и определения местоположения течи теплоносителя путем анализа характеристик акустического сигнала, генерируемого при истечении. Данный метод может использоваться в автоматизированных системах контроля течи теплоносителя на атомных станциях для обеспечения безопасности при обнаружении на ранней стадии утечки теплоносителя. Решение оптимизационной задачи, получаемой в процессе определения местоположения течи, основано на применении алгоритма Левенберга-Марквардта, предназначенного для минимизации квадратичных отклонений. Одним из преимуществ описанного алгоритма обнаружения источника акустической эмиссии является то, что применение алгоритма возможно без известных значений коэффициентов ослабления амплитуды акустического сигнала на поверхности металла трубопровода. Значения коэффициентов ослабления амплитуды акустического сигнала на поверхности металла трубопровода определяются итерационным способом в процессе применения оптимизационной процедуры. Определены погрешности определения местоположения течи теплоносителя. Приведен пример, подтверждающий работоспособность алгоритма.