Приведены уравнения математической модели гидродинамических процессов в аккумуляторной системе непосредственного впрыска бензина с новой конструкцией электронно-управляемой форсунки. Математическая модель состоит из уравнений неустановившегося одномерного потока в консервативных переменных - уравнений сплошности и количества движения для неустановившегося потока жидкости в трубопроводах и каналах системы, уравнений массового баланса топлива в граничных полостях системы и уравнений движения подвижных элементов системы. Приведены некоторые результаты расчетного исследования с использованием математической модели.
Повышение износостойкости деталей машин продолжает оставаться одной из наиболее актуальных задач современного машиностроения. Несмотря на интенсивное развитие различных способов защитно-упрочняющей обработки, технологии, основанные на использовании химико-термического метода, являются достаточно востребованными и широко используются для повышения эксплуатационных характеристик деталей. Азотирование поверхностного слоя материала деталей как способ повышения надежности последних, имея значительную историю развития и совершенствования, продолжает развиваться с учетом научных достижений в области технологий высоких энергий. Однако ужесточение условий работы современных машин и аппаратов требует создания новых технологий азотирования, позволяющих обеспечить комплекс свойств материалов поверхностного слоя деталей и, следовательно, заданные эксплуатационные характеристики.
Разработана эквивалентная схема замещения процесса плазменноэлектролитического оксидирования на основе анализа быстрого изменения электрических параметров электролизера как электрической нагрузки для источника питания. Проведен анализ медленного изменения параметров элементов схемы замещения в ходе плазменно-электролитического оксидирования и предложен подход к диагностике свойств поверхностного слоя на основе разработанной схемы замещения. Адекватность и правильность разработанной схемы замещения процесса плазменноэлектролитического оксидирования подтверждена соответствием конечных значений ее параметров параметрам схемы замещения поверхностного слоя после обработки, полученной на основе метода электрохимической импедансной спектроскопии.
Представлены результаты экспериментальных исследований влияния внешних факторов (температура и влажность воздуха, поступающего в приемное устройство компрессора) на износ узлов трения винтового компрессора на основе анализа физико-химического состояния смазочного материала при его эксплуатации в реальном режиме времени. Показано, что путем планомерного изменения температуры окружающего воздуха и его влажности можно добиться значительного уменьшения износа трущихся поверхностей деталей машин. При таком подходе диагностирования узлов трения существенно сокращаются затраты на обслуживание и ремонт; исключается вероятность преждевременной замены работоспособного агрегата на новый.
Появление новых и совершенствование существующих технологий упрочняющей обработки деталей, в частности технологий, основанных на химикотермическом методе, остаются достаточно востребованными и успешно применяются для повышения эксплуатационных характеристик деталей. Азотирование поверхностного слоя материала деталей как наиболее распространенный способ повышения ресурса и надежности деталей современных машин получил новое качество в связи с использованием ионно-плазменных процессов. В то же время возрастающие требования к показателям машин и аппаратов различного назначения, интенсификация и ужесточение условий их эксплуатации требуют создания новых технологий азотирования, позволяющих обеспечить комплекс требуемых свойств материалов поверхностности деталей.
Рассматриваются методы учета потерь в элементах проточной части (ПЧ) силовых установок (СУ) самолетов, газоперекачивающих агрегатов (ГПА), газотурбинных двигателей (ГТД) и приводов (ГПА) в их составе. Предложен новый метод аппроксимации газодинамических характеристик, расчета коэффициентов полезного действия (КПД) узлов, в т.ч. компрессоров и турбин оптимизации их геометрии и режимов. Для верификации метода использованы результаты заводских испытаний, 2D и 3D CAD/CAE-моделирования течения и газодинамических характеристик элементов ПЧ, включая продувки решеток профилей. Показано, что данный метод может эффективно использоваться для оптимизации геометрии ПЧ и выбора режимов работы входных и выходных устройств, лопаточных венцов в составе компрессоров и турбин, переходных каналов между каскадами. Предложено использовать метод при контроле изменения характеристик узлов ГТД в эксплуатации. Это позволяет существенно ускорить проектирование и доводку, повысить достоверность параметрической диагностики ГТД и ГТУ.
Приводится анализ особенностей рабочего процесса в турбине ГТД с диагональной проточной частью, что актуально для современных ТРДД с большой степенью двухконтурности. Показано, что рабочий процесс в диагональной ступени турбины необходимо анализировать с учетом изменения радиуса проточной части и конструктивной компоновки каскада турбин. Показано влияние угла наклона проточной части на КПД турбины. Особо выделяется сопловой аппарат первой ступени ТНД, работающий совместно с межтурбинным переходным каналом. Анализируются подходы к определению потерь энергии в лопаточных венцах диагональной турбины при различных вариантах конструктивной компоновки проточной части.
Рассмотрена возможность использования пенетраторов для исследования подповерхностных слоев Луны. Указаны возможные варианты запуска подобных пенетраторов, т.к. от того, каким образом осуществляется запуск, зависит глубина их проникания в реголит. Выявлено, что при тяге двигательной установки меньше статического сопротивления лунного грунта движения не произойдет, если запуск пенетра-тора осуществлен с поверхности с нулевой скоростью входа. Приведены зависимости, позволяющие с достаточной точностью рассчитать массу пенетратора, глубину проникания и возникающие при этом перегрузки. Глубина проникания инерционного пенетратора зависит от его массогабаритных характеристик и скорости входа в грунт, которая ограничена уровнем допустимых перегрузок. Использование на пенетраторе твердотопливного двигателя позволяет увеличить допустимую скорость входа пене-тратора в грунт за счет снижения действующих на него перегрузок, и тем самым увеличить глубину проникания.
Представлены результаты статистического анализа изменения параметров газотурбинного двигателя и несущего винта вертолета типа Ми^ при повороте лопатки направляющего аппарата компрессора на нерасчетный угол. Получены регрессионные модели влияния основных параметров газотурбинного двигателя и несущего винта вертолета на величину температуры выходных газов. Представлена методика распознавания нарушений нормальной работы газотурбинного двигателя вертолета с использованием регрессионного анализа. Предложена структурная схема комплексной системы автоматического распознавания пожара газотурбинного двигателя вертолета.
Предложена методика прогнозирования термоциклической долговечности лопаток газовых турбин с использованием четырехчленного деформационного критерия разрушения на основе результатов прямого конечно-элементного моделирования процессов циклического термомеханического нагружения. При проведении расчетов используются уточненные модели неупругого деформирования жаропрочных моно- и поликристаллических материалов. Анализируются результаты испытаний на термоциклическую прочность образцов различной конструкции. Разработана методология использования результатов испытаний на термическую усталость для расчетного определения термоциклической прочности лопаток газовых турбин, изготовленных из поликристаллических и монокристаллических жаропрочных сплавов.
Описаны влияние пленки воздуха из отверстий перфорации на коэффициенты теплоотдачи от газа к стенке лопатки, которое учитывалось по формуле, содержащей числа Рейнольдса газа, воздуха и нового числа подобия, учитывающего разность температур газа и вдуваемого воздуха. Излагаются результаты расчетов и анализа влияния перфорации стенки турбинной лопатки и пленки воздуха из отверстий, а также теплозащитных покрытий на температурное и напряженное состояние турбинной лопатки петлевой схемы охлаждения. Сопоставляются результаты расчетов температур по высоте лопатки по 2D и 3D моделям.
Посвящена разработке киберфизической системы диагностирования электродвигателей технологического оборудования. Представлена структура киберфизической системы диагностирования, включающая пять уровней. Описан каждый уровень данной системы. Основное внимание уделено задаче принятия решения по оптимальному управлению технологическим оборудованием в зависимости от текущего состояния его электродвигателей. В качестве примера рассмотрена задача управления мобильным роботом с дифференциальным приводом. На базе аппарата нечеткой логики разработана модель принятия решения, позволяющая в зависимости от текущего состояния каждого из приводов выбрать способ управления мобильным роботом.
Построение производственных функций Кобба-Дугласа - одного из наиболее востребованных инструментов анализа взаимосвязи результирующих и объясняющих факторов производственно-экономической деятельности традиционно осуществляется с использованием математико-статистических методов. Проблемы идентификации моделей данного типа во многом обусловлены априорной неопределенностью имеющихся данных, в частности, их неточностью и недостаточной глубиной представления. Приводится описание разработанного метода параметрической идентификации расширенной производственной функции Кобба-Дугласа, нивелирующего данные виды неопределенности, который основан на использовании идеи Л. В. Канторовича для расчета интервальных оценок искомых параметров.