Номер 167, 2022 г.


DOI: 10.18411/vntr2022-167-1

ДИНАМИКА ПОТОКОВОЙ ЦЕПОЧКИ

© Николай Николаевич Веричев1, Станислав Николаевич Веричев2, Владимир Иванович Ерофеев1

1Институт проблем машиностроения РАН – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук» (ИПМ РАН), Нижний Новгород, Россия
2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский государственный технический университет», Новосибирск, Россия
nverichev@yandex.ru, erof.vi@yandex.ru, verichev@corp.nstu.ru

Аннотация. В предлагаемой статье приводятся результаты исследования коллективных динамических свойств потоковой цепочки. Таковой называется цепочка динамических систем (динамические системы - элементы цепочки) с однонаправленными связями. По-другому говоря, это тот случай, в котором существенным воздействием на произвольный элемент цепочки является воздействие предыдущего элемента, в то время как реакция последующего на данный существенной не является. Подобные цепочки могут являться математическими моделями реальных систем с решеточной структурой, имеющих место в самых различных областях естествознания, экономики. Также они могут быть моделями технологических и вычислительных процессов. В качестве «элементов» решетки выбраны нелинейные автоколебательные системы (условно, - осцилляторы) с широким «спектром» потенциально возможных индивидуальных автоколебаний: от периодических до хаотических. Это позволяет исследовать различные динамические режимы цепочки, меняя параметры и не меняя в порядке аналитического и численного эксперимента природу самих элементов. Главным препятствием на пути изучения динамики нелинейных решеток является чрезвычайно высокая размерность их фазового пространства. Это существенно сужает возможность применения классических методов исследования динамических систем. С другой стороны, численные методы в отрыве от аналитических методов и результатов аналитического исследования подобных нелинейных систем, не являются альтернативой. Эффективной является их совокупность. Число аналитических работ по исследованию решеток относительно невелико. Настоящая статья имеет целью, в частности, частично закрыть этот пробел. Исследуются условия существования и устойчивости пространственно однородных динамических режимов (детерминированных и хаотических) цепочки. Аналитические результаты иллюстрированы численным экспериментом. Исследуются динамические режимы цепочки при возмущениях параметров на ее границе. Показывается возможность управления динамическими режимами цепочки путем включения необходимого возмущения на границе. Рассматриваются различные случаи динамики цепочек, составленных из неоднородных (различных по своим параметрам) элементов. Аналитически и численно исследуется глобальная (всех осцилляторов цепочки) хаотическая синхронизация..
Ключевые слова: динамическая система, решетка, бифуркации, осциллятор, фазовое пространство, динамический хаос, синхронизация.

Работа выполнена в рамках государственного задания на проведение фундаментальных научных исследований по теме № 0030-2021-0025, регистрационный номер 1021060908990-9-2.3.2 и при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 20-08-00372-а).


DYNAMICS OF THE FLOW CHAIN

© N.N. Verichev1, S.N. Verichev2, V.I. Erofeev1

1Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Science – Branch of Federal Research Center “Institute of Applied Physics of the RAS”, Nizhny Novgorod, Russia
2Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russia
nverichev@yandex.ru, erof.vi@yandex.ru, verichev@corp.nstu.ru

Abstract. This paper discusses the results of a study of the collective dynamic properties of the flow chain. By definition, a flow chain is a chain of dynamical systems (dynamical systems are the elements of the chain) with unidirectional links. In other words, this is the case in which a significant effect on an arbitrary element of the chain is the caused by the previous element, while the reaction of the next element to this one is negligible. Such chains can represent mathematical models of real systems with a lattice structure that can be found in various fields of natural science and economics. They can also be the models of technological and computational processes. Nonlinear self-oscillatory systems (conditionally, oscillators) with a wide “spectrum” of potentially possible individual self-oscillations, ranging from periodic to chaotic ones, were chosen as the “elements” of the lattice. In the course of an analytical and numerical experiments, this makes it possible to study various dynamic regimes of the chain by varying the parameters without changing the nature of the elements themselves. The main obstacle to study the dynamics of nonlinear lattices is the extremely high dimension of their phase space. This significantly narrows the possibility of using classical methods for studying dynamical systems. On the other hand, numerical methods being used without a good reference to analytical methods and to the results of analytical studies of such nonlinear systems do not represent a viable alternative. However, the combination of all these methods is an effective approach. The number of analytical publications related to the study of lattices is relatively small. This article aims, in particular, to partially fill this gap. The conditions for the existence and stability of spatially homogeneous dynamic regimes (deterministic and chaotic) of the chain are studied in this paper. The analytical results are illustrated by the results of a numerical experiment. The dynamical regimes of the chain are investigated under perturbations of parameters at its boundary. The possibility of controlling the dynamical regimes of the chain by turning on the necessary perturbation at the boundary is shown. Various cases of the dynamics of chains composed of inhomogeneous (different in their parameters) elements are considered. The global chaotic synchronization (of all oscillators in the chain) is studied analytically and numerically.
Кеуwords: dynamical system, lattice, bifurcations, oscillator, phase space, dynamical chaos, synchronization.

Acknowledgements.  The work was carried out within the state task for fundamental scientific research on the topic no. 0030-2021-0025, state registration number 1021060908990-9-2.3.2 and work was supported by the RFBR, project no. 20-08-00372-а.



 
DOI: 10.18411/vntr2022-167-2

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ

© Георгий Константинович Корендясев1, Михаил Юрьевич Асатуров2

1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, Москва, Россия
korenduba@gmail.com
2Публичное акционерное общество «Научно-производственное объединение «Алмаз» имени академика А.А. Расплетина» (ПАО «НПО «Алмаз»), Москва, Россия
dmd204@yandex.ru

Аннотация. Приводятся результаты исследования тепловых процессов в системах коммутации речевых сообщений для управления воздушным движением. Особенностью данных систем является сочетание значительного тепловыделения в терминалах связи и пассивного теплоотвода. Расчет тепловых процессов выполнен с использованием конечноэлементного моделирования на базе эмпирических коэффициентов. По результатам расчетов спрогнозированы конструктивные изменения, позволяющие существенно снизить температуру электронных компонентов, и, следовательно, продлить срок службы оборудования. Выполнен натурный эксперимент, который подтвердил адекватность полученных результатов и показал эффективность предложенных изменений.
Ключевые слова: системы коммутации речевых сообщений, теплопроводность, конвекция, модель теплонапряженного состояния, пассивный теплоотвод.


STUDY OF THERMAL PROCESSES IN COMMUNICATION SYSTEMS FOR AIR TRAFFIC CONTROL

© George Korendyasev1, Mikhail Asaturov2

1IMASH RAN, Moscow, Russian Federation
korenduba@gmail.com
2PJSC “SPA “Almaz”, Moscow, Russian Federation
dmd204@yandex.ru

Abstract. . The following research focuses on finding the way to increase the heat sink of voice communication control system. The key feature of these systems is the combination of high heat dissipation and passive heatsink of telecommunication terminals. The research was performed using finite element method. The construction was changed, these changes prevented decrease of temperature of the electronic components. That helped to extend the service life of the equipment. The full-scale experiment was carried out. This experiment confirmed the correctness of the results obtained.
Кеуwords: voice communication control system (VCCS), thermal conductivity, convection, heat stress, passive heatsink.



 
DOI: 10.18411/vntr2022-167-3

ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ БРОНЗ ПРИ ТРЕНИИ В СРЕДЕ ПОВЕРНОСТНО-АКТИВНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

© Лидия Ивановна Куксенова

Институт машиноведения им. А.А.Благонравова (ИМАШ РАН), Москва, Россия
lkukc@mail.ru

Аннотация. Представлены характеристики структурного состояния зоны контактной деформации при трении алюминиевых и оловянных бронз по стали в среде поверхностно-активных смазочных материалов. Установлено, что минимальные потери на трение и износ достигаются за счет гомогенной структуры α-твердого раствора бронз и соответствующего концентрационного интервала растворимости легирующего элемента в твердом состоянии, позволяющего развитие макроскопического диффузионного потока в зоне контактной деформации без реализации локальных диффузионных явлений. Среди промышленных алюминиевых бронз наибольшей износостойкостью в поверхностно-активных смазочных средах обладают бронзы типа БрА5, БрА7; среди оловянных бронз – БрОФ4-0,25, БрОФ6,5-0,15.
Ключевые слова: бронзы, структура, контактная деформация, трение, износ, поверхностно-активные смазочные материалы, явление избирательного переноса.


WEAR RESISTANCE OF BRONZES UNDER FRICTION IN SURFACE-ACTIVE LUBRICANTS

© L.I. Kuksenova

Blagonravov Institute of Machine Science (IMASH RAN), Moscow, Russian Federation
lkukc@mail.ru

Abstract. The characteristics of the structural state of the contact deformation zone during friction of aluminum and tin bronzes on steel in the medium of surface-active lubricants are presented. It has been established that the minimum friction and wear losses are achieved due to the homogeneous structure of the α-solid solution of bronzes and the corresponding concentration range of the solubility of the alloying element in the solid state, which allows the development of a macroscopic diffusion flow in the contact deformation zone without the implementation of local diffusion phenomena. Among industrial aluminum bronzes, bronzes of the BrA5, BrA7 types have the highest wear resistance in surface-active lubricating media; among tin bronzes - BrOF4-0.25, BrOF6.5-0.15.
Кеуwords: bronzes, structure, contact deformation, friction, wear, surface-active lubricants, selective transfer phenomenon.



 
DOI: 10.18411/vntr2022-167-4

ПЕРЕРАБОТКА ФОСФОГИПСА КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И РЕСУРСНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

© Максим Николаевич Цикин1, Андрей Станиславович Малявин2

1АО «НИУИФ», Череповец, Россия
Max_ts84@mail.ru
2ФГАУ «НИИ «ЦЭПП», Москва, Россия
a.malyavin@mail.ru

Аннотация. Представлены результаты анализа способов химической переработки фосфогипса на предприятиях по производству минеральных удобрений с целью повышения ресурсной и экологической эффективности. Показана целесообразность организации переработки фосфогипса на комплексных технологических площадках, имеющих в своем составе производства азотных и фосфатных удобрений. Проведена оценка ресурсной эффективности с учетом возможных сфер применения продуктов переработки фосфогипса.
Ключевые слова: ресурсная эффективность, фосфогипс, минеральные удобрения, фтористый шлам, конверсионный процесс.


PHOSPHOGYPSUM PROCESSING AS A WAY TO IMPROVE THE ENVIRONMENTAL AND RESOURCE EFFICIENCY OF MINERAL FERTILIZER PRODUCTION

© Maksim Tsikin1, Andrey Malyavin2

1Y. Samoilov research institute of fertilizers and insectofungicides, Cherepovets, Russia
Max_ts84@mail.ru
2Environmental Industrial Policy Center, Moscow, Russia
a.malyavin@mail.ru

Abstract. The article analyses the application results of various methods for the phosphogypsum processing at mineral fertilizer production industries and presents the results confirming the increase of resource and environmental efficiency. The authors show the viability of organizing the processing of phosphogypsum at integrated technological sites (including the nitrogen and phosphate fertilizer production installations). The authors assess the resource efficiency was assessed by taking into account possible application areas for phosphogypsum processing end-products.
Кеуwords: resource efficiency, phosphogypsum, mineral fertilizers, fluoride sludge, conversion process.



 
DOI: 10.18411/vntr2022-167-5

АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ВИСКОЗИМЕТРИИ

© Жамшидбек Улугбек угли Шамуратов

Ташкентский Государственный технический университет имени И. Каримова, Ташкент, Узбекистан
jamshid.shamuratov.phd2022@gmail.com

Аннотация. В статье представлены понятия методов определения вязкости жидкостей и выражения методов определения вязкости. Также подробно описаны современные приборы для измерения вязкости, доступные сегодня. Приборы для измерения вязкости являются одними из наиболее широко используемых устройств контроля качества в нефтяной и газовой промышленности. По этой причине приборы для измерения вязкости жидкостей в основном рассматриваются как неотъемлемая часть системы измерения количества нефти. Преимущества современных приборов для измерения вязкости также заключаются в возможности автоматизации и непрерывного контроля результатов. Осциллирующие вискозиметры являются наиболее распространенными из-за их точности измерения и относительной погрешности.
Ключевые слова: вискозиметр, капиллярный метод, метод падающего шарика, ротационный метод, вибрационный метод, закон Пуазейля.


ANALYSIS OF VISCOMETRY METHODS AND TOOLS

© Jamshidbek Shamuratov

Tashkent State technical university named after I.Karimov, Tashkent, Uzbekistan
jamshid.shamuratov.phd2022@gmail.com

Abstract. The article presents concepts of methods of determining the viscosity of liquids and expressions of methods of determining viscosity. Also detailed are the state-of-the-art viscosity measuring instruments available today. Viscosity measuring devices are among the most widely used quality control devices in the oil and gas industry. For this reason, instruments for measuring the viscosity of liquids are mainly considered as an integral part of oil quality measuring systems. Modern viscosity measuring instruments are also advantageous because of the possibility of automation and continuous monitoring of results. Oscillation viscometers are the most common due to their measurement accuracy and relative error.
Кеуwords: viscometer, capillary method, falling ball method, rotation method, vibration method, Poiseuille's law.




Научно-технический журнал, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS