Вы используете устаревший браузер, который не поддерживает такие современные технологии как HTML5 и CSS3, используемые на этом сайте.
Просьба воспользоваться современным браузером Chrome, Opera, Firefox

Труды Крыловского государственного научного центра. Выпуск 89 (373), 2015 г.

07.07.2015


Научные редакторы выпуска –
д.т.н. С.М. Рубанов, д.т.н. Г.Н. Цицикян.

СОДЕРЖАНИЕ

СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

Настоящий сборник посвящен актуальным вопросам корабельной энергетики. Освоение Арктики и Северного морского пути невозможно без создания новых атомных ледоколов различного класса. Исследуются проблемы проектирования и обеспечения безопасности при эксплуатации новых атомных ледоколов, методические вопросы расчета судовых ядерных энергетических установок в штатных условиях и при различных аварийных ситуациях. Кроме того, рассмотрены вопросы развития неатомных судовых энергетических установок для подводных лодок на основе электрохимических генераторов, а также результаты анализа современных систем очистки газов в судовых дизельных установках. Представляют интерес статьи, посвященные развитию систем диагностирования технического состояния корабельных газотурбинных двигателей, и статьи, в которых рассмотрены вопросы защиты человека и окружающей среды от радиационного воздействия.

В статьях, посвященных вопросам судовой электроэнергетики, рассматриваются задачи, связанные с развитием судовых электроэнергетических систем переменного и постоянного тока. Исследуются алгоритмы управления асинхронных и вентильно-индукторных двигателей, изучаются особенности применения молекулярных накопителей энергии в импульсных источниках питания. Рассмотрены компоненты и построения гребных электрических установок, большое внимание уделяется исследованию статического электричества и условиям обеспечения электробезопасности. Подробно обсуждаются преимущества различных схем преобразователей постоянного тока. Рассмотрен комплекс вопросов, относящихся к многоамперным системам постоянного тока и токопроводам..

В.М. Беляев, К.Б. Вешняков, В.Г. Жуковский, И.В. Кудинович, А.Н. Пахомов, О.В. Рязанцева, А.Ж. Сутеева, Ю.Н. Чесноков, Н.В. Шкляров
Атомные энергетические установки для перспективных ледоколов на базе унифицированного оборудования

Аннотация (показать)

Приведены характеристики оборудования атомной энергетической установки – реакторных установок, главных и вспомогательных турбоагрегатов. Рассмотрены варианты АЭУ на базе реакторных установок РИТМ-200, РИТМ-400 для линейного ледокола мощностью на валах 60–70 МВт и ледокола лидера с мощностью на валах 110–120 МВт.
Ключевые слова: батомная энергетическая установка, унификация, реакторная установка, паротурбинная установка, линейный ледокол, ледокол-лидер.
V.M. Belyaev, K.B. Veshnyakov, V.G. Zhukovsky, I.V. Kudinovich, A.N. Pakhomov, O.V. Ryazantseva, A.Zh. Suteeva, Yu.N. Chesnokov, N.V. Shklyarov.
Nuclear powerplants for advanced icebreakers based on standardized equipment.

Summaries (show)

The paper gives characteristics of the nuclear powerplant equipment: reactor units, main and auxiliary turbo-generator sets. Nuclear powerplant versions based on RITM-200 and RITM-400 reactor units are considered for an open-sea icebreaker of 60–70 MW shaft power and leader icebreaker of 110–120 MW shaft power are considered.
Key words: nuclear powerplant, standardization, reactor installation, steam-generating plant, open-sea icebreaker, leader icebreaker.
В.М. Воробьев, А.И. Дульнев, И.В. Кудинович, Н.Л. Кучин, А.Б. Нестеров, О.В. Рязанцева, С.В. Шедько, Н.В. Шкляров
Анализ безопасности ядерной энергетической установки универсального атомного ледокола при внешних воздействиях

Аннотация (показать)

Представлено краткое описание методик, разработанных в Крыловском государственном научном центре, для определения объема повреждений корпусных конструкций при навигационных авариях универсального атомного ледокола (УАЛ), асчета прочности поврежденного корпуса, оценки объема повреждений и ускорений при ударе корпуса судна о дно вследствие аварийного затопления, оценки ударостойкости и работоспособности оборудования ядерной энергетической установки в условиях динамических нагрузок, моделирования развития пожара в помещениях УАЛ, оценки радиационных последствий аварий при выходе радиоактивных продуктов в окружающую среду.
Ключевые слова: ядерная энергетическая установка, универсальный атомный ледокол, отчет по обоснованию безопасности, внешние воздействия, падение вертолета.
V.M. Vorobyev, А.I. Dulnev, I.V. Kudinovich, N.L. Kuchin, A.B. Nesterov, O.V. Ryazantseva, S.V. Shedko, N.V. Shklyarov.
Analysis of nuclear icebreaker powerplant safety under external effects.

Summaries (show)

The paper contains a summary of procedures developed at the Krylov State Research Centre to assess the amount of damage to hull structures of the multi-purpose nuclear icebreaker in case of navigation accidents, to estimate the damaged hull strength, to assess the amount of damage and level of accelerations due to ship/seabed impact in case of accidental flooding, to estimate the shock resistance and performance of the nuclear powerplant machinery under dynamic loads, to model the fire propagation in ship spaces, and to assess radiation consequences in case of accidental radioactive emissions into environment.
Key words: nuclear powerplant, multi-purpose nuclear icebreaker, safety assessment report, external effects, helicopter crash.
И.В. Кудинович
Экспериментально-расчетное исследование теплогидравлических процессов при разгерметизации интегрального реактора с естественной циркуляцией теплоносителя

Аннотация (показать)

Рассматриваются вопросы экспериментальной верификации программы RELAP5/MOD3 для анализа аварийных теплогидравлических процессов в реакторе типа АБВ-6, предназначенном для плавучих энергоблоков электрической мощностью 6–12 МВт. Представлены результаты экспериментального и расчетного (по программе RELAP5/MOD3) исследования теплогидравлических процессов при разгерметизации первого контура модели водо-водяного интегрального реактора
с естественной циркуляцией теплоносителя. Сравнение результатов экспериментов и расчетов показало их полное качественное и удовлетворительное количественное соответствие, что подтверждает правомерность использования программы RELAP5/MOD3 для анализа аварий с разгерметизацией первого контура в реакторах типа АБВ-6.
Ключевые слова: интегральный реактор, естественная циркуляция, авария, разгерметизация, эксперимент, модель, RELAP5/MOD3.
I.V. Kudinovich.
Experimental & analytical investigation of thermo-hydraulic processes in integral natural-circulation reactor in case of depressurization accident.

Summaries (show)

The paper considers issues related to experimental verification of RELAP5/MOD3 software for analysis of accidental thermo-hydraulic processes in АBV-6 type reactor designed for 6 to 12 MW power generation floaters. Results of experimental and analytical (using RELAP5/MOD3 software) investigations of thermo-hydraulic processes associated with primary loop depressurization using a model of integral natural-circulation PWR reactor. Experiments gave full qualitative and satisfactory quantitative agreement with the computations, and, therefore,RELAP5/MOD3 software is proved to be valid for the analysis of АBV-6 reactor primary loop depressurization accidents.
Key words: integral reactor, natural circulation, accident, depressurization, experiment, model, RELAP5/MOD3.
И.В. Кудинович, М.Н. Сыралёва, Г.М. Шувалов
Метод расчета нестационарного теплообмена в условиях ламинарной свободной конвекции при скачкообразном увеличении температуры поверхности нагрева

Аннотация (показать)

В статье рассматривается метод расчета нестационарного теплообмена к однофазной среде при скачкообразном увеличении температуры поверхности нагрева. Выделены три стадии теплообмена на вертикальной поверхности: чистая теплопроводность, переходный режим и стационарная естественная конвекция. Для корректного описания нестационарных тепловых потоков на различных высотах определены времена перехода от одной стадии теплообмена к другой. Расчеты выполнены для воды, воздуха и жидких металлов. Данная методика может быть использована при расчете температурного состояния твэла при реактивностных авариях исследовательских реакторов бассейного типа и критсборках.
Ключевые слова: нестационарный теплообмен, скачкообразное увеличение температуры, теплопроводность, свободная конвекция.
I.V. Kudinovich, M.N. Syraleva, G.M. Shuvalov.
Method for estimation of unsteady heat exchange under laminar free convection at jump increase in heating surface temperature.

Summaries (show)

The paper considers the method for estimation of unsteady heat exchange to one phase at jump increase in heating surface temperature. Three stages of heat exchange on vertical surface are identified: pure heat transfer, transient mode and steady-state natural convection. The time of transition between heat exchange stages is determined for correct description of unsteady heat flows at different heights. The estimations are done for water, air and liquid metals. This method can be used for estimation of fuel-rod assembly temperature status at reactivity accidents in pool-type research reactors and critical ssemblies.
Key words: unsteady heat exchange, jump temperature increase, heat conductivity, free convection.
А.Г. Головкина, И.В. Кудинович
Многоточечная модель кинетики реактора

Аннотация (показать)

Предложена математическая модель многоточечной кинетики активной зоны реактора с внешним источником нейтронов, которая по сравнению с широко используемой точечной моделью позволяет лучше учитывать пространственную неоднородность по топливному составу в активной зоне. Показаны согласованность результатов расчета кинетики с использованием точечной и предлагаемой многоточечной модели для однородных активных зон и расхождение — в случае активных зон с неоднородным топливным составом.
Ключевые слова: кинетика реактора, многоточечная модель, связанные зоны.
A.G. Golovkina, I.V.Kudinovich.
Equation of multi-point kinetics model of subcritical reactor

Summaries (show)

A mathematical multipoint kinetics model is suggested for a subcritical reactor with external neutron source, which unlike the known point model is suitable for taking into consideration unsteady redistribution of neutron power in space. It is shown that the kinematics estimations of fast and thermal cores using the point model and suggested multi-point model are in good agreement.
Key words:subcritical reactor, reactor kinetics, multi-point kinetics model.
М.Ш. Денисова, Р.А. Иванов, Ю.В. Копытов
Оценка перспективности использования ЭУ с ЭХГ с различными системами хранения топлива и окислителя

Аннотация (показать)

Проанализированы основные требования к энергетической установке для неатомной подводной лодки с электрохимическим генератором (ЭХГ). Выполнена сопоставительная оценка параметров различных систем хранения водорода и кислорода на борту подводной лодки для работы ЭХГ: для хранения кислорода — криогенная цистерна; для хранения водорода — интерметаллидные накопители, баллоны композитные, конверсия дизельного топлива с системой ожижения продуктов кон-
версии дизельного топлива (двуокиси углерода).
Ключевые слова: неатомная подводная лодка, воздухонезависимая энергетическая установка, электрохимический генератор, системы хранения водорода и кислорода, композитные баллоны, конверсия дизельного топлива, интерметаллидные накопители.
M.Sh. Denisova, R.A. Ivanov, Yu.V. Kopytov.
Assessment of prospects for application of fuel-cell powerplant with various systems of fuel and oxidizer storage.

Summaries (show)

The main requirements regarding fuel-cell powerplant for nonatomic submarines are analyzed. Characteristics of various systems for onboard hydrogen and oxygen storage to support fuel-cell powerplant are compared including cryogenic tank for oxygen storage; intermetallic storages and composite bottles for hydrogen, diesel fuel conversion with conversion products (CO2) liquefaction system.
Key words: nonatomic submarine, air-independent propulsion system, fuel cell, hydrogen and oxygen storage systems, composite bottles, diesel fuel conversion, intermetallic storages.
Ю.Н. Арсеньев, М.Ш. Денисова, Р.А. Иванов, Ю.В. Копытов
Сравнительный анализ современных систем очистки отработавших газов дизель-энергетических установок

Аннотация (показать)

Проведен сравнительный анализ современных систем очистки газов, отработавших в дизельных энергетических установках судов и кораблей. Определены направления работ для решения проблемы снижения выбросов сернистых соединений с судов в окружающую среду.
Ключевые слова: загрязнение воздушной среды, судовые дизельные двигатели, метод селективного каталитического восстановления.
Y.N. Arsenyev, M.Sh. Denisova, R.A. Ivanov, Yu.V. Kopytov.
Comparative analysis ofmodern diesel exhaust gas cleaning systems.

Summaries (show)

Comparative analysis of modern exhaust gas cleaning systems in ship diesel engines is presented. Avenues for further efforts to reduce SOx emissions from ships are identified.
Key words: environment pollution, ship diesel engines, selective catalytic reduction.
А.З. Багерман, А.В. Конопатова, И.П. Леонова, В.Н. Шитков
От параметрической диагностики до прогнозирования жизненного цикла газотурбинного двигателя

Аннотация (показать)

В статье показана возможность оценки технического состояния газотурбинного двигателя (ГТД) системой диагностирования, разработанной в Крыловском центре, как в текущий момент реального времени, так и на период заданного ресурса с учетом изменения характеристик элементов проточной части. Это позволяет прогнозировать характеристики ГТД, включая характеристики элементов проточной части, на эксплуатационный период жизненного цикла.
Ключевые слова: газотурбинный двигатель, условия эксплуатации, ресурс, диагностирование проточной части, жизненный цикл.
A.Z. Bagerman, A.V. Konopatova, I.P. Leonova, V.N. Shitkov
From parametric diagnostics to prediction of gas-turbine engine lifecycle.

Summaries (show)

It is proven that the diagnostic system developed by Krylov Centre is able to assess the technical status of gas-turbine engine on the real-time basis as well as to predict the same throughout the specified lifetime of the engine taking into account changes in characteristics of flow channel parts. It enables prediction of GTE characteristics for its service lifetime.
Key words: rudder, stock torque, flaps, pressure center.
А.З. Багерман, А.В. Конопатова, И.П. Леонова, В.Н. Шитков
Влияние условий эксплуатации жаропрочных никелевых сплавов на их физические свойства

Аннотация (показать)

В результате длительной эксплуатации газотурбинного двигателя изменяются физические свойства жаропрочных материалов проточной части двигателя, такие как линейное расширение, теплопроводность. Это требует доработки технологии проектирования деталей газотурбинных двигателей для учета этих изменений. В статье приводятся разработанные авторами методики оценки изменения физических свойств жаропрочных материалов в эксплуатации.
Ключевые слова: газотурбинный двигатель, условия эксплуатации, жаропрочные никелевые сплавы, физические свойства материалов.
A.Z. Bagerman, A.V. Konopatova, I.P. Leonova, V.N. Shitkov.
Impact of service conditions on physical properties of heat-resistant nickel alloys.

Summaries (show)

Long-term operation of gas-turbine engines causes changes in physical properties of heatresistant materials of engine’s flow channel parts like linear expansion and heat conductivity. In this connection it is required to refine the gas-turbine parts design procedures to include such changes. This paper presents the methods developed by the authors for estimation of changes in physical properties of heat-resistant materials during service lifetime.
Key words: gas turbine engine, service conditions, heat-resistant nickel alloys, material physical properties.
А.Ю. Власов
Обобщение метода хорд Дирака на объекты произвольной формы и его приложение для расчета облучения в однородной среде

Аннотация (показать)

В статье рассматривается обобщение метода хорд Дирака на объекты произвольной формы и их системы. Рассматриваемая модель использует предположение о том, что тело и его окружение составляют достаточно однородную систему и это может быть актуально для решения многих задач, включающих перенос излучения в объектах, находящихся в водной среде.
Ключевые слова: метод хорд, функция распределения, невыпуклое тело, метод Монте-Карло.
А.Yu. Vlasov.
Extension of Dirac method to bodies of arbitrary shape and its application to calculation of irradiation in homogeneous medium.

Summaries (show)

Dirac method is extended to bodies of arbitrary form and their systems. The model under investigation assumes that the body and its environment form a sufficiently homogeneous system and it can be applied to solve many problems including transfer of radiation by bodies in water.
Key words: chord method, distribution function, nonconvex body, Monte Carlo method.
Н.Л. Кучин, Ю.В. Михеев, А.Ю. Казеннов, О.Е. Кикнадзе
Выбор оптимальных параметров сцинтилляционного погружного детектора и алгоритма обнаружения радионуклидов в морской среде

Аннотация (показать)

В работе приведены сравнительные характеристики по гружных сцинтилляционных гамма-детекторов в целях выбора их оптимальных параметров для решения задач морской радиоэкологии. На основе методов математического моделирования рассчитаны аппаратурные спектры равномерно распределенных в воде основных радионуклидов и фоновые характеристики подводных спектрометров. Предложен алгоритм обработки спектрометрической информации при оценке пределов обнаружения техногенных радионуклидов в морской среде с использованием положений теории проверки статистических гипотез.
Ключевые слова: радионуклиды в морской среде, погружной сцинтилляционный гамма детектор, фоновые характеристики, моделирование аппаратурных спектров, чувствительность спектрометра, алгоритм обнаружения.
Y.V. Mikheev, N.L. Kuchin, A.Yu. Kazennov, O.E. Kiknadze.
Selection of the optimum parameters for immersible scinitillation detector and radionuclide detection algorithm for sea environment.

Summaries (show)

Characteristics of immersion scintillation detectors are compared to choose parameters best suited for marine radio-ecological tasks. Mathematical modeling techniques are applied to estimate instrumentally obtained spectra of the main radionuclides uniformly distributed in water and background characteristics of immersion spectrometers. Algorithm for processing of spectrometer data is proposed to estimate detection thresholds for technology-related radionuclides in marine environment using statistical hypothesis testing theory.
Key words: radionuclides in the marine environment, immersion scintillation gamma detector, background characteristics, mathematical modeling techniques, sensitivity of a spectrometer, algorithm of detection.
Б.А. Балабанов, Е.С. Егорова, И.О. Иванов, И.М. Калинин, Л.Г. Паутов, Д.П. Ярошук
Управление судном на основе предсказательной модели

Аннотация (показать)

Рассмотрены принципы оптимального управления судном и его системами. Описаны структурная схема единой электроэнергетической системы судна с модулем интеллектуального управления и стратегия управления судном с использованием предсказательной модели.
Ключевые слова: судовая единая электроэнергетическая система, энергоэффективность, расход топлива, интеллектуальное управление, модель предсказательная.
B.A. Balabanov, Y.S. Yegorova, I.О. Ivanov, I.М. Kalinin, L.G. Pautov, D.P. Yaroshuk.
Ship control based on prediction model.

Summaries (show)

Ship and shipboard systems optimum control principles are considered. The block diagram of ship’s integrated electric power system with intellectual control module is given and the ship control strategy using the prediction model is described.
Key words: integrated electric power system, power efficiency, fuel consumption, intelligent management, prediction model.
Р.В. Шубин, Б.А. Балабанов
Проблемы автоматизации электротехнического проектирования и опыт их решения в филиале «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «КГНЦ»

Аннотация (показать)

Рассмотрен опыт автоматизации электротехнического проектирования на предприятии, описаны проблемы и опыт их решения. Автоматизация проектирования основывается на принципах и технологиях концепции CALS (ИПИ). Проанализирован опыт использования САПР и создания модели Единого информационного пространства проектирования на базе PDM/PLM-системы. Обоснована необходимость внедрения ИТ-технологий в процессы управления предприятием.
Ключевые слова:автоматизация проектирования, единое информационное пространство, жизненный цикл изделия, САПР.
R.V. Shubin, B.A. Balabanov.
Computerization aspects of electric design and engineering at TSNII SET (KSRC affiliate).

Summaries (show)

Experience in computer-aided electric design and engineering at TSNII SET is considered, challenges and solutions are identified. Design computerization is based on CALS principles and technologies. The experience with CAD systems and shared information space models based on PDM/PLM system. The requirement for introduction of IT technologies in the company’s management processes is validated.
Key words:computer-aided design (CAD), shared information space, lifecycle.
Б.В. Бруслиновский, Н.А. Доброскок, М.С. Никитин
Анализ алгоритмов формирования широтно-импульсной модуляции напряжения питания асинхронного двигателя

Аннотация (показать)

Проведен анализ алгоритмов управления преобразователем частоты частотно-регулируемого асинхронного электропривода с целью минимизации виброшумоактивности электропривода. Рассмотрены результаты экспериментальных исследований виброакустических характеристик асинхронного электропривода.
Ключевые слова: асинхронный электропривод, автономный инвертор напряжения, широтно-импульсная модуляция, виброакустические характеристики.
B.V. Bruslinovsky, N.А. Dobroskok, М.S. Nikitin.
Analysis of algorithms for pulsewidth modulation of supply voltage for induction motor.

Summaries (show)

Control algorithms for frequency converter of variable-frequency induction motor are analyzed for minimization of motor vibration and noise. The results of induction motor vibration & acoustic experimental studies are considered.
Key words: induction motor, self-excited voltage inverter, pulse-width modulation, vibroacoustic characteristics.
Б.В. Бруслиновский, А.А. Евтодий
Прямое управление электромагнитным моментом четырехфазного вентильно-индукторного двигателя

Аннотация (показать)

В статье рассматривается алгоритм прямого управления моментом четырехфазного вентильно-индукторного двигателя (ВИД) конфигурации 8/6 (8 полюсов статора и 6 полюсов ротора). Из-за нелинейности характеристик электромагнитного момента на валу двигателя, работа ВИД сопровождается высокими пульсациями момента. Для того чтобы избежать высоких пульсаций электромагнитного момента ВИД предлагается использовать алгоритм прямого управления моментом, который является аналогом алгоритма прямого управления моментом для асинхронного двигателя (АД). Моделирование алгоритма прямого управления моментом ВИД проводилось в среде MATLAB/SIMULINK.
Ключевые слова: вентильно-индукторный двигатель, прямое управление моментом, вентильно-индукторный привод.
B.V. Bruslinovsky, А.А. Yevtody.
Direct control of electromagnetic moment in four-phase switched reluctance motor.

Summaries (show)

An algorithm for direct moment control in four-phase switched reluctance motor (SRM) of 8/6 configuration (8 stator poles and 6 rotor poles) is considered. SRM features strong electromagnetic moment fluctuations because of the moment non-linearities at the motor shaft. For eliminating strong fluctuations in SRM electromagnetic moment it i s suggested to implement the algorithm of direct moment control similar to the direct moment control algorithm used in induction motors. The direct moment control algorithm was simulated using MATLAB/SIMULINK.
Key words:switched reluctance motor, direct moment control, switched reluctance actuator.
Б.В. Бруслиновский, А.А. Евтодий
Алгоритм прямого управления моментом на валу вентильно-индукторного двигателя с использованием скользящего режима

Аннотация (показать)

В статье рассматривается прямое управление мгновенным значением момента с использованием скользящих режимов для вентильно-индукторной машины (ВИМ) в двигательном режиме. При использовании метода управления мгновенным значением момента, основанного на задании профиля момента каждой фазы вентильно-индукторного двигателя (ВИД), наблюдаются пульсации электромагнитного момента, создаваемого на валу ВИД, которые вызваны изменением индуктивности фаз и переменными параметрами двигателя. Для решения данной проблемы предлагается использовать усовершенствованный алгоритм прямого управления мгновенным значением момента, основанный на скользящем режиме и учитывающий переменные параметры двигателя, позволяющий улучшить характеристики электропривода. Эффективность предложенного алгоритма управления подтверждается моделированием математической модели электропривода в среде MATLAB.
Ключевые слова: вентильно-индукторный двигатель, скользящий режим, прямое управление мгновенным значением электромагнитного момента на валу двигателя, вентильно-индукторная машина.
B.V. Bruslinovsky, А.А. Yevtody.
Algorithm for direct sliding mode control of electromagnetic moment on the switched reluctance motor shaft.

Summaries (show)

Direct sliding mode control of instantaneous moment for switched reluctance machine in motoring mode is considered. When the instantaneous moment is controlled by shaping the moment profiles for each phase of the switched reluctance motor (SRM), fluctuations of electromagnetic moment on the SRM shaft are observed due to variations in phase inductance and motor parameters. This problem is suggested to be solved by an improved algorithm of direct instantaneous moment control in sliding mode taking into account the motor variables. This algorithm improves electric motor characteristics. The efficiency of the suggested control algorithm is confirmed by mathematical model simulations in MATLAB.
Key words: switched reluctance motor, sliding mode control, direct control of instantaneous moment on motor shaft, switched reluctance machine.
Б.В. Бруслиновский, А.В. Морозов, В.С. Лавриновский
Линеаризованные модели многофазных асинхронных двигателей повышенной точности

Аннотация (показать)

В статье рассматриваются методы линеаризации математического описания двухобмоточного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Метод малых отклонений позволяет по полученной линеаризованной модели оценить степень устойчивости двигателя. Также раскрыт принцип квадратичной линеаризации, при котором исходная нелинейная система переводится в каноническую форму Бруновского, и далее линеаризуется путем соответствующей замены переменных состояния.
Ключевые слова: шестифазный асинхронный двигатель, линеаризация, метод малых отклонений, каноническая форма Бруновского.
B.V. Bruslinovsky, А.V. Morozov, V.S. Lavrinovsky.
Higher accuracy linearized models of multi-phase induction motors.

Summaries (show)

Methods for linearizing the mathematical description of a two-winding squirrel-cage induction motor. The small variations method is applied to assess the motor stability based on the obtained linearized model. The principle of quadratic linearization is clarified. According to this principle an initial nonlinear system is converted to the canonical form of Brunovsky, and then it is linearized by substitution of state variables.
Key words:six-phase induction motor, linearization, small variations method, Brunovsky canonical form.
В.Ф. Самосейко, Ф.А. Гельвер, В.А. Хомяк
Асинхронный режим работы реактивной электрической машины

Аннотация (показать)

Предложена новая конструкция синхронной реактивной машины, с анизотропной магнитной проводимостью ротора, содержащей пусковую обмотку. Приведено математическое описание асинхронного режима работы предложенной конструкции реактивной электрической машины. Показано, что установка на ротор дополнительной пусковой обмотки позволит производить прямой пуск таких двигателей, что создает возможность их широкого использования взамен асинхронного электродвигателя.
Ключевые слова:реактивные синхронные машины с анизотропной магнитной проводимостью ротора, магнитная проводимость, преобразование Ляпунова, фазная матрица, магнитная ось, матрица вращения, продольный и поперечный контур, асинхронный электромагнитный момент, реактивный электромагнитный момент, втягивание в синхронизм.
V.F. Samoseyko, F.А. Gelver, V.А. Khomyak.
Asynchronous operation mode of reluctance machine.

Summaries (show)

A new design of synchronous reluctance machine with anisotropic permeance containing drive winding. The asynchronous mode of the proposed reluctance machine is mathematically described. It is shown that an extra drive winding on the rotor would allow direct starting of such machines making them an attractive alternative to induction motors.
Key words: reluctance machines with anisotropic permeance, magnetic permeance, Lyapunov transformation, phase matrix, magnetic axis, rotation matrix, longitudinal and transverse circuit, asynchronous magnetic moment, reactive electromagnetic moment, pull into synchronism.
Ф.А. Гельвер
Гребная электрическая установка переменного тока по системе генератор-двигатель

Аннотация (показать)

В статье приведено сравнение различных вариантов построения структур систем электродвижения судов. Рассмотрена идея регулирования частоты вращения гребного винта посредством регулирования выходных параметров асинхронного электрического генератора системы генератор-двигатель, построенной на переменном токе. Приведены энергетические и регулировочные характеристики предложенной гребной электрической установки. Показано, что предложенная структура построения позволяет значительно уменьшить массогабаритные характеристики гребной электрической установки.
Ключевые слова:гребная электрическая установка, система генератор-двигатель, обратимый статический преобразователь частоты, асинхронный генератор, асинхронный электродвигатель, массогабаритные характеристики, энергетические характеристики, частота питающего напряжения, число пар полюсов.
F.А. Gelver.
AC electric propulsion plant of generator-engine configuration.

Summaries (show)

Various design options of ship electric propulsion system are compared. The idea of changing propeller rpm by variation of output parameters of the induction generator in the AC-based generator-motor system is examined. Power and control parameters of the proposed electric propulsion plant are given. It is shown that with this configuration reduces the mass and size of the propulsion plant.
Key words: propulsion plant, generator-engine set, reversible static frequency converter, induction generator, induction motor, mass & size characteristics, supply frequency, number of pole pairs.
В.Ф. Самосейко, Ф.А. Гельвер, В.А. Хомяк
Сравнение различных типов реактивных электрических машин по энергетическим показателям

Аннотация (показать)

Рассмотрены различные конструктивные исполнения роторов реактивных машин, оказывающих влияние на пульсации индуктивностей обмоток. Приведено сравнение конструкции реактивных электрических машин по энергетическим показателям. Доказано, что реактивная машина с продольной шихтовкой ротора обладает лучшими эксплуатационными показателями.
Ключевые слова: реактивный электродвигатель, магнитная проводимость, пульсация индуктивностей обмоток, фазная матрица, магнитная ось, энергетические показатели, периодические коэффициенты, периодические коэффициенты Флоке – Ляпунова, матрица Ляпунова, коэффициент рассеяния, коэффициент мощности, коэффициент полезного действия.
V.F. Samoseyko, F.А. Gelver, V.А. Khomyak.
Comparison of various reluctance machine types by power characteristics.

Summaries (show)

Various design options of reluctance machine rotors having effect on winding induction fluctuations. Reluctance machine design options are compared by power characteristics. It is proven that the reluctance machines with longitudinally stacked rotor show better performance.
Key words: reluctance motor, permeance, winding inductance fluctuations, phase matrix, magnetic axis, power characteristics, Floquet – Lyapunov periodic coefficients, Lyapunov matrix, scattering coefficient, efficiency.
А.А. Мартынов, Е.А. Крутяков, В.К. Самсыгин, М.Ю. Сергеев, Д.И. Улитовский
К выбору схемы полупроводникового преобразователя для согласования напряжений электрохимического генератора и нагрузки

Аннотация (показать)

Рассмотрены варианты исполнения силовых схем полупроводниковых преобразователей постоянного тока для согласования напряжения электрохимического генератора и нагрузки. Проведено сравнение основных характеристик преобразователей без гальванической связи и с гальванической связью силовых цепей электрохимического генератора и нагрузки с учетом взаимного расположения выходных характеристик электрохимического генератора, внешних характеристик нагрузки для заданного диапазона регулирования напряжения нагрузки. Выполнена оценка достоинств и недостатков рассмотренных силовых схем преобразователей постоянного тока.
Ключевые слова: электрохимический генератор (ЭХГ), преобразователь, напряжение постоянного тока, внешняя характеристика, выходная характеристика, фильтр, коэффициент заполнения импульса, транзисторный модуль, инвертор, выпрямитель, массогабаритные показатели.
А.А. Martynov, Y.А. Krutyakov, V.K. Samsygin, М.Yu. Sergeev, D.I. Ulitkovsky.
On the choice of semiconductor converter circuit for matching fuel-cell and load voltages.

Summaries (show)

Various power circuit options for DC semiconductor converters to match fuel-cell and load voltages are considered. The main characteristics of converters with and without galvanic coupling of power circuits of fuel cell and load are compared taking into account mutual arrangement of fuel-cell outputs and external characteristics of load including the required range of load voltage variations. Advantages and disadvantages of the DC converter power circuits are assessed.
Key words:fuel cell, converter, DC voltage, external characteristic напряжение, filter, pulse duty factor, transistor module, inverter, rectifier, mass and size characteristics.
С.С. Вандышев, Г.Н. Цицикян
Магнитные поля и электродинамические силы в шинопроводах постоянного тока автономных систем

Аннотация (показать)

Рассмотрены магнитные поля и электродинамические силы шинопроводов постоянного тока с учетом формы шин, расщепления и взаимного расположения. Даны рекомендации и примеры расчета.
Ключевые слова: шинопроводы постоянного тока, магнитные поля, электродинамические силы, расщепление.
S.S. Vandyshev, G.N. Tsitsikyan.
Magnetic fields and electro-dynamic forces in DC busbars of stand-alone systems.

Summaries (show)

Magnetic fields and electro-dynamic forces in DC busbars are considered taking into account the bus shapes, splitting and mutual arrangement. Recommendations and computational case studies are given.
Key words: DC busbars, magnetic fields, electro-dynamic forces, splitting.
В.С. Аксельрод, Т.Б. Джиоева, С.В. Гадиев
Контроль электростатического потенциала и заряда тела человека

Аннотация (показать)

Рассмотрены методы измерения и контроля потенциала и заряда тела человека. Описаны конструкция и принцип работы созданного измерителя.
Ключевые слова: статическое электричество, электростатический потенциал, электрический заряд, искровой разряд, энергия разряда.
V.S. Аkselrod, Т.B. Dzhioeva, S.V. Gadiev.
Control of electrostatic potential and human body charge.

Summaries (show)

Methods for measurement and control of the potential and human body. The design and operation principle of the newly developed measuring device are described.
Key words: static electricity, electrostatic potential, electric charge, spark charge, discharge energy.
Б.В. Бруслиновский, А.Ю. Крыжановский, К.И. Матус
Методы спектрального анализа в диагностике дефектов подшипников асинхронного электропривода

Аннотация (показать)

В данной статье проводится сравнение методов спектрального анализа для определения дефектов по характеристикам вибраций подшипника асинхронного электропривода, описываются основные особенности реализации, достоинства и недостатки применительно к диагностике. Так же рассматривается основной алгоритм реализации и использования вейвлет-анализа в диагностических системах.
Ключевые слова:спектральный анализ, вейвлет-анализ, ряды Фурье, анализ вибрационных сигналов, вибрации подшипника.
B.V. Bruslinovsky, А.Yu. Kryzhanovsky, K.I. Маtus.
Spectral analysis methods in diagnostics of induction motor bearings.

Summaries (show)

Methods of spectral analysis for vibration-based diagnostics of induction motor bearing are compared, the main features, advantages and disadvantages of these methods are described. Also, the main algorithm of wavelet analysis implementation in diagnostic systems is considered.
Key words: spectral analysis, wavelet analysis, Fourier series, vibration signal analysis, bearing vibration.
Б.В. Бруслиновский, Н.В. Голодный, И.В. Карманов, А.Ю. Крыжановский, К.И. Матус, Р.Ф. Мисников
Особенности применения молекулярных накопителей энергии в импульсных источниках питания

Аннотация (показать)

Рассматривается структура и особенности расчета импульсных источников тока с молекулярными накопителями энергии. Приводится энергетический расчет накопителя, структура зарядного устройства и исследование динамики процессов при заряде накопителя и его разряде при формировании импульса тока трапецеидальной формы в RL-нагрузке при уровне энергии в несколько десятков мегаджоулей и мощности в несколько мегаватт.
Ключевые слова: молекулярный накопитель энергии, импульсный источник питания, активный выпрямитель, релейная система стабилизации.
B.V. Bruslinovsky, N.V. Golodny, I.V. Karmanov, А.Yu. Kryzhanovsky, K.I. Маtus, R.F. Мisnikov.
Use of molecular energy storage in switched power supply sources.

Summaries (show)

The procedure and details of designing switched power supply sources with molecular energy storages are considered. The paper contains estimations of storage energy, configuration of charging device and investigates dynamics of storage charging and discharging in shaping the trapezoidal pulse of RL load at the energy level equal to tens of megajoules and power of several megawatts.
Key words: molecular energy storage, switched power supply, active front-end, relay stabilization system.

ЧАСТЬ 2. СОДЕРЖАНИЕ - в процессе редактирования

О.М. Палий
Крыловский центр – носитель традиций науки о прочности корабля
М.А.Кутейников, В.С. Одегов
Использование возможностей базы знаний при расчетах прочности крупнотоннажных контейнеровозов

Аннотация (показать)

В течение нескольких лет значительное внимание мировой общественности уделяется вопросу нормирования прочности крупнотоннажных контейнеровозов. При проведении оценки прочности подобных судов на ранних стадиях проектирования большое значение имеет наличие накопленного опыта и информации об аналогичных судах. Целью статьи является обзор возможностей использования информации из «базы знаний» о судне для проведения оценочных расчетов прочности на ранних стадиях проектирования крупнотоннажных контейнеровозов.
Ключевые слова:контейнеровоз, предельная прочность, база знаний, требования классификационных обществ.
О.С. Анкудинов , С.В. Сочинский
Применение метода наискорейшего спуска для расчета непотопляемости судна

Аннотация (показать)

Разработанный алгоритм расчета непотопляемости судна, использующий цифровой теоретический чертеж, позволяет, определив частные производные от водоизмещения и координат центра величины, вычислить одновременно осадку, дифферент и крен для нового равновесного положения судна. Для улучшения сходимости итерационного процесса использован принцип прогноза и коррекции с проверкой результата по критерию соответствия посадки судна условиям равновесия..
Ключевые слова: непотопляемость, посадка судна, центр тяжести, центр величины, метод наискорейшего спуска, итерационный алгоритм.
О.А. Горетый , В.В. Новиков , О.Э. Суров
О напряженном состоянии судов с широким раскрытием палубы

Аннотация (показать)

Характерной особенностью судов с широким раскрытием палубы является повышенная гибкость корпуса, обусловленная малой жесткостью конструкций палубы. Это приводит к возникновению деформаций и росту напряженности для палубных связей в условиях общего изгиба и кручения. В работе проведен расчетный анализ влияния ширины прямоугольных люковых вырезов на напряжения в палубе при скручивании корпуса судна открытого типа, а также при одновременном действии крутящего и волновых изгибающих моментов. Полученные данные показывают возможное увеличение напряжений в палубе до уровня допускаемых величин и выше.
Ключевые слова: напряжения, прочность, суда с широким раскрытием палубы, характеристики поперечного сечения корпуса, кручение корпуса.
О.А. Горетый , О.Э. Суров
Исследование повреждений корпусов судов с широким раскрытием палуб

Аннотация (показать)

Рассмотрены типичные повреждения судов смешанного района плавания проекта 285, тип «Ладога». На основании проведенного анализа выявлено, что условие жесткости палубного стрингера не выполняется. Даны рекомендации для обеспечения прочности корпуса рассматриваемого судна в эксплуатации. Рассмотрены пути для совершенствования методики проектирования корпусов судов с широким раскрытием палуб.
Ключевые слова: прочность, коррозионный износ, характеристики поперечного сечения корпуса, кручение корпуса.
А.И. Мамонтов, В.Н. Миронов
Нагрузка на корпус судна при торможении о песчано-гравийное основание

Аннотация (показать)

Для обеспечения надежности прокладки шельфовых коммуникаций, прочности и надежности конструкций судна, швартующегося к необорудованному берегу, необходимо моделировать силы и давления, возникающие
в процессе торможения носовой частью корпуса о песчано-гравийное основание. Приводятся формулы расчета сил, давления и глубины пропахивания грунта при контакте с морским дном во время швартовки судна к необорудованному (условно оборудованному) берегу. В решении используется уравнение баланса кинетической и потенциальной энергий движущегося судна, уравнение изменения импульса и пассивного давления грунта.
Давление на носовые обводы корпуса судна определяется отношением реакции основания к площади пятна контакта с учетом несущей способности грунта и формы носовых обводов корпуса. Предложена формула определения давления на носовые обводы, учитывающая уравнения статики сыпучей среды..
Ключевые слова: десантное судно, уравнение динамики, давление грунта, песчано-гравийное основание.
В.М. Капралов
Исследование сопротивляемости конструкционных материалов случайным переменным нагрузкам

Аннотация (показать)

Представлены сравнительные усталостные испытания рабочих лопаток турбины, выполненных из никелевого сплава, при узкополосной случайной нагрузке и циклической нагрузке с построением полной диаграммы усталости. Опытная оценка линейной гипотезы суммирования усталостных повреждений показала необходимость внесения поправок. Произведена оценка разброса долговечности по числу циклов.
Ключевые слова: усталость конструкционных материалов, накопление повреждений, случайные эксплуатационные нагрузки, прогнозирование долговечности.
В.А. Нильва
Анализ остаточной общей прочности корпуса танкера смешанного плавания с повреждениями

Аннотация (показать)

Рассмотрен аналитический метод определения геометрических характеристик поврежденного танкера, и обоснована возможность его применения для судов аналогичного типа смешанного и внутреннего плавания.
Ключевые слова: танкер смешанного «река – море» плавания, остаточная прочность корпуса, модель повреждения.
В.И. Алферов , А.В. Александров , В.В. Платонов , В.М. Шапошников
Оценка влияния технологии изготовления подкрепленной панели на ее несущую способность

Аннотация (показать)

С применением метода конечных элементов и термопластических решений выполнена оценка влияния остаточных сварочных напряжений и деформаций на несущую способность подкрепленной панели. Расчеты показали, что наличие остаточных деформаций и напряжений приводит к снижению несущей способности панели на 15%. С учетом дополнительной синусоидальной погиби в обшивке с амплитудой 0,53t несущая способность конструкции снижается на 25%. Применение предложенной методики позволяет выполнить расчеты прочности корпусных конструкций с учетом технологического фактора и обосновать для них коэффициенты запасов прочности.
Ключевые слова: прочность, несущая способность судовых корпусных конструкций, сварочные деформации и напряжения.
В.И. Алферов, В.М. Шапошников
Анализ прочности палубной конструкции при действии экстремальной силовой и тепловой нагрузки

Аннотация (показать)

Выполнен расчет прочности палубы при кратковременном воздействии экстремальной силовой и тепловой нагрузки с использованием решений тепловой и деформационной задачи с применением метода конечных элементов. Установлено, что средние напряжения в пластинах и в основном наборе палубы не превышают допустимых величин. Остаточные вертикальные перемещения не превышают допустимых величин при изготовлении сварных конструкций кораблей.
Ключевые слова:экстремальная тепловая и силовая нагрузка, прочность судовой конструкции, остаточные деформации и напряжения.
Г.Б. Крыжевич , Д.О. Лебедев
Разработка принципиальной конструкции швартовного устройства с высокими демпфирующими и амортизирующими свойствами

Аннотация (показать)

Разработана принципиально новая конструкция швартовного устройства, которое обеспечивает амортизацию ударов упругими элементами и демпфирование, обусловленное рассеянием энергии в сыпучей среде (песке). Проведены испытания крупномасштабной модели устройства, подтвердившие эффективность предложенных технических решений.
Ключевые слова: швартовные операции, отбойные устройства, амортизация ударов, морские платформы, причальные сооружения.
М.В. Знаменский , Г.Б. Крыжевич , Д.О. Лебедев
Внешние воздействия и прочность аварийно-спасательной шлюпки при быстром спуске на лед

Аннотация (показать)

Представлена разработанная методика расчета нагрузок и ускорений корпуса аварийно-спасательной шлюпки при спуске ее с буровой установки на лед, описана оригинальная методика проведения испытаний натурного образца аварийно-спасательного средства (АСС) моделированием ударных нагрузок с помощью маятникового устройства, предложены конструктивные решения, обеспечивающие снижение ударных нагрузок и ускорений шлюпки при спуске ее на лед, проведен конечно-элементный расчет прочности корпуса АСС, показавший достаточный запас его прочности и, как следствие, работоспособность и безопасность эксплуатации при ударах о лед.
Ключевые слова: спасательная шлюпка, спусковое устройство, прочность конструкций.
В.А. Коршунов , Д.А. Пономарев, А.А. Родионов , Аунг Куи Мьинт
Исследование динамических характеристик при посадке судна на мель

Аннотация (показать)

Объектом исследования являются прочностные качества и энергоемкость днищевых корпусных конструкций судов при глубоких пластических деформациях, вызванных нагрузками от посадки на мель. В процессе работы получены высокоточные математические модели прогнозирования процессов деформирования и разрушения судовых конструкций при посадке судна на мель. Выполнена численная реализация математических моделей для процессов деформирования и разрушения конструктивных связей днища в условиях, соответствующих силовым воздействиям при посадке на мель. Осуществлено численное моделирование междисциплинарной задачи процесса столкновения судна с подводной скалой с учетом влияния водовоздушной среды и деформируемости конструкции.
Ключевые слова: разрушение, пластическое деформирование, энергия, посадка на мель, контакт, пластина, днищевое перекрытие, аналитический метод, метод конечных элементов.
О.С. Строганова, А.И. Фрумен , М.Ю. Миронов
Численное моделирование интенсивных локальных воздействий на среды со сложной реологией

Аннотация (показать)

Объектом исследования являются новые вычислительные модели метода конечных элементов на основе положений несимметричной теории упругости и их применение к задачам внедрения инденторов. Предлагается учет ротационных эффектов в мелкодисперсных зернистых средах за счет описания их поведения в рамках различных видов теории моментного континуума. Сравниваются результаты тестовых расчетов по моделям стесненной и нестесненной среды. С помощью итерационного метода теории предельного равновесия решаются задачи о предельном локальном давлении на жестко-пластичные моментные полуплоскости. Анализируется влияние на результаты моделирования новых реологических параметров и уравнений предельной поверхности.
Ключевые слова:внедрение индентора, пластическое деформирование, моментная теория упругости, метод конечных элементов, предельное равновесие, стесненный и нестесненный континуум.
П.Е. Бураковский
К вопросу о прогнозировании стрелок прогиба пластин при восприятии случайных нагрузок

Аннотация (показать)

Представлен алгоритм, позволяющий учесть влияние истории нагружения на результирующий прогиб, а также результаты моделирования процесса накопления остаточных прогибов в пластинах при действии случайных эксплуатационных нагрузок. Предложенная модель позволяет достаточно корректно прогнозировать накопленные стрелки прогиба.
Ключевые слова: пластина, накопление, случайные эксплуатационные нагрузки, прогнозирование.
В.А. Манухин, В.А. Коршунов , Н.Н. Вирячева
О работоспособности тонких пластин после потери устойчивости

Аннотация (показать)

Метод редуцирования пластин широко применяется при расчетном проектировании тонкостенных подкрепленных конструкций, находящих широкое применение в судо-, авиа- и ракетостроении. Предложено новое обобщенное аналитическое решение, которое позволяет воспроизвести, уточнить и сопоставить известные решения П. А. Соколова и К. Маргерра о закритическом линейноупругом сжатии тонкой квадратной пластины. Решения также сравниваются с полученными авторами результатами методом конечных элементов в пакете ANSYS. В работе уточняется часть ширины пластины, которую следует относить к жестким связям при относительно высокой сжимающей нагрузке
Ключевые слова: редукционный коэффициент, критическая нагрузка, закритическое сжатие, форма прогиба, геометрическая нелинейность, редуцирование пластины, жесткие связи, функция напряжений, граничные условия.
Г.Ф. Демешко , С.Н. Рюмин , И.И. Бойцун, Ф.А. Морейнис
Паромные перевозки на грузовых линиях акватории Каспийского моря

Аннотация (показать)

В последнее время все больший интерес проявляется к Каспию как к транспортной акватории. С каждым годом грузовые потоки между Западной Европой и Азией неуклонно растут. На пути сырья и товаров, перемещаемых между странами АТР и Евросоюзом, стоят пустыни и горы, где нет подходящей транспортной инфраструктуры, поэтому в статье рассматриваются различные варианты замены хотя бы части сухопутного маршрута водным — по Каспию и Черному морю.
Ключевые слова: транспортные коридоры, транспортная инфраструктура, грузопотоки, морские порты, железнодорожно-автомобильные паромы, себестоимость перевозки груза, вариантный анализ транспортировки грузов паромами.
А.Г. Егоров
Оценка массы корпуса грузовых судов внутреннего и смешанного плавания на стадии эскизного проектирования

Аннотация (показать)

По приближенным зависимостям определены показатели удельной металлоемкости и водоизмещения порожнем несамоходных судов нового поколения в первом приближении на стадии эскизного проектирования.
Ключевые слова: проектирование, сухогрузные несамоходные суда, нефтеналивные несамоходные суда, район плавания, весовая нагрузка, водоизмещение порожнем, металлоемкость.
С.В. Антоненко , Д.В. Немкин , Ю.Г. Рыбалкин
Модернизация конструкции транспортно-передаточного плавучего дока «Сакура»

Аннотация (показать)

В работе обсуждаются конструктивные недостатки транспортно-передаточного дока «Сакура», предназначенного для обслуживания пункта долговременного хранения реакторных отсеков, и сообщается о разработанных мероприятиях по модернизации его конструкции. Приводятся сведения об особенностях работы с судами атомно-технологического обеспечения. Сообщается о разработке конструкции фальшпалубы, обеспечивающей возможность передвижения колесной техники для обслуживания докуемых объектов.
Ключевые слова: транспортно-передаточный док, модернизация, конструкция, утилизация судов.
А.П. Аносов , А.П. Герман , О.С. Шаринкова
Рулевые устройства с пером руля изменяемого профиля

Аннотация (показать)

Рассмотрено несколько вариантов конструкции рулей изменяемого профиля и механизмов приводов взаимного поворота частей составного пера руля.
Ключевые слова:составное перо руля, управляемость, изменяемый профиль.

По вопросам приобретения обращайтесь по тел. (812) 386-67-26, 8 (911) 9593279, Татьяна Андреевна Алимова, e-mail: t_alimova@ksrc.ru.

Возврат к списку

Далее: Дайджест зарубежной прессы (по материалам зарубежных источников). Выпуск 75