Аннотации

Энергосиловые  установки

УДК 629.194.34:536.468

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОСТЫХ ТИПАХ ПЛАМЕНИ

Щукин Владимир Андреевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Авиационные двигатели и энергетические установки» КГТУ им. А.Н. Туполева, adeu@ adeu.kstu-kai.ru
Дунай Олег Васильевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Авиационные двигатели и энергетические установки» КГТУ им. А.Н. Туполева, adeu@ adeu.kstu-kai.ru
Валиев Фарид Максимович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Авиационные двигатели и энергетические установки» КГТУ им. А.Н. Туполева, adeu@ adeu.kstu-kai.ru

Представлено сопоставление результатов измерений выхода окиси углерода, несгоревших углеводородов и окислов азота из ламинарного однородного пламени керосиновоздушной и пропановоздушной смесей, из ламинарного диффузионного пламени пропана и турбулентного однородного пламени керосиновоздушной смеси при начальной температуре смеси и газа Тн = 523…576 К в диапазоне изменения коэффициента избытка воздуха α = 0,6…1,6 и атмосферном давлении.

Ключевые слова: горение; токсичные вещества; ламинарное пламя; диффузионное пламя; турбулентное пламя.

Experimental investigation of toxic substances formation in primary types of flame

V.A. Shchukin, F.M. Valiyev and O.V. Dunai

In this paper, we compare the measuring data on output of carbon oxide, unburnt hydrocarbons, and nitric oxides from homogeneous laminar flame of kerosene-air and propane-air mixtures, from laminar diffusion flame of propane, and turbulent homogeneous flame of kerosene-air mixture at initial temperatures of mixtures and gases Тн = 523…576 К at variations of air-to-fuel ratio α = 0,6…1,6, and atmospheric pressure.

Key words: combustion; toxic substances; laminar flame; diffusion flame; turbulent flame.

УДК 532.529.5

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ АДИАБАТНЫХ ДВУХФАЗНЫХ ЗАКРУЧЕННЫХ ТЕЧЕНИЙ

Яковлев Анатолий Борисович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Теоретические основы теплотехники», dobryh@yandex.ru

Представлены результаты экспериментального визуального исследования структуры адиабатного двухфазного (воздушно-водяного) течения в винтовых змеевиках и трубах со вставленной скрученной лентой при давлении P = 0,1…0,15 МПа. Получены зависимости для расчета границ и карта режимов двухфазных закрученных течений.

Ключевые слова: структура двухфазного течения; закрутка; винтовой змеевик; труба со вставленной скрученной лентой.

SOME FEATURES OF TWO-PHASE ADIABATIC SWIRL FLOWS

A.B. Yakovlev

In this paper, we present some data of experimental visual studies of two-phase adiabatic (air-to-water) flow pattern in the helical coils and pipes with twisted tape at pressure of P = 0,1…0,15 MPa. Also presented here are the dependences that allow calculating boundaries of these two-phase swirl flows and the pattern flow diagram.

Key words: two-phase flow pattern; swirling; helical coil; pipe with twisted tape inserted.

УДК 629.7.036.2

К РАСЧЕТУ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ФОРСУНКИ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ВРД

Побежимов Валерий Николаевич – канд. техн. наук, генеральный конструктор ЗАО «Эникс» root1@enics.kazan

На основе теории идеальной центробежной форсунки предложен метод расчета центробежной форсунки пульсирующего воздушно-реактивного  двигателя. Проведена экспериментальная проверка полученных результатов.

Ключевые слова: центробежная форсунка; метод расчета; экспериментальное исследование.

ON CALCULATION OF THE PULSEJET ENGINE SWIRLER

V.N. Pobezhimov

Based on the theory of ideal swirler, we suggest here using the method for computing the swirler of pulsejet engine and present the experimental verification of data obtained.

Key words: swirler; computational method; experimental study.

УДК 621.43.052
М 12

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗНЫХ СПОСОБОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОНАДДУВА ДВС

Магзумьянов Радик Фаатович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Двигатели внутреннего сгорания» Камской государственной инженерно-экономической академии liljadezign@mail.ru

Представлены результаты исследований на газодинамическом стенде турбокомпрессора ТКР-7Н-1 с четырьмя способами регулирования турбонаддува ДВС в интервале π T=1,0…2,0: 1) поворот лопаток лопаточного направляющего аппарата (ЛНА) турбины; 2) перепуск части газа мимо турбины; 3) изменение начального проходного сечения безлопаточного направляющего аппарата (БНА) турбины; 4) перепуск части газа в БНА против вращения рабочего колеса турбины. Показана эффективность применения каждого способа регулирования в исследуемом интервале π T. Выявлено, что в исследуемом интервале π T  в среднем в 3,5 раза эффективнее способ перепуска части газа в БНА против вращения рабочего колеса турбины по  сравнению с рассмотренными  способами  регулирования.

Ключевые слова: двигатель внутреннего сгорания; турбокомпрессор; регулирование турбонаддува; способы регулирования; результаты исследований.

ON STUDYING THE BASIC TECHNIQUES FOR ICE TURBINE BOOST-PRESSURE CONTROL

R.F. Magzyum’yanov

In this paper, we present some data obtained in the course of our studies of turbocompressor TKR-7N-1 making use of four techniques for ICE turbine boost-pressure control on the gasodynamic test bench in the interval of  π T =1,0…2,0: 1) blade rotation in the turbine’s blade guiding device (BGD), 2) bypass of gas portion past the turbine, 3)variation of initial open flow area in the turbine’s vaneless blade guiding device(VGD), and 4) by-pass of gas portion in the turbine’s vaneless blade guiding device counterclockwise the turbine wheel. For every technique for ICE turbine boost-pressure control, we show the effectiveness of their application in the interval of π T examined. As a result, we revealed that, in comparison with the above-considered techniques for ICE turbine boost-pressure control, the technique for by-passing of gas portion in the vaneless blade guiding device counterclockwise the turbine wheel in the interval of π T  is more effective (on the average, by a factor of 3,5).

Key words: internal combustion engine; turbocompressor; control of turbo boost-pressure charge; control techniques; data of studies.

УДК 629.7.036.5

СЛУЧАЙНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДОЗВУКОВОГО ВОЗДУХОЗАБОРНИКА ГТД C УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Евграшин Юрий Борисович – докт. техн. наук, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические установки» Пермского государственного технического университета
Махнёв Дмитрий Борисович – аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические установки» Пермского государственного технического университета mak-dmitriy@yandex.ru

Разработана методика оценки случайных отклонений параметров дозвукового диффузора c учетом нелинейности зависимостей степени повышения давления и расхода воздуха от газодинамических характеристик внешней среды, а также приведена оценка влияния нелинейности зависимостей температуры воздуха от скорости и высоты полета летательного аппарата на параметры распределения числа Маха. Анализ результатов проведенных исследований показал, что влияние нелинейности газодинамических зависимостей практически не сказывается на значениях параметров распределения степени повышения давления и расхода воздуха через дозвуковой воздухозаборник газотурбинного двигателя. Для практического использования вполне допустима линейная модель протекающих процессов.

Ключевые слова: случайные отклонения; ГТД; воздухозаборник; коэффициент вариации; вероятностная методика; нелинейность; дисперсия; параметры ГТД.

RANDOM DEVIATIONS OF GASODYNAMIC PARAMETERS IN GTE SUBSONIC INTAKE WITH ALLOWANCE FOR NONLINEARITY

Yu.B. Yevgrashin and D.B. Makhnyev

We present here the technique for evaluating the random deviations of the subsonic diffuser parameters with allowance for nonlinearity in the dependences of pressure ratio and air flowrate on the gasodynamic characteristics of environment. We evaluate also influence of the nonlinearity in the dependences of air temperature dependences on FV  flying speed and altitude upon the parameters of Mach number distribution. As is seen from the analysis of data obtained, the influence of nonlinearity in the gasodynamic dependences is not told upon the values of parameters of distribution of pressure ratio and air flowrate through GTE subsonic intake. For practical purposes, use of the linear model of processes will be sufficient.

Key words: dependence of pressure ratio and air flowrate on the gasodynamic characteristics of environment; air temperature dependence on fv speed and altitude; mach numbers.

УДК 621.434.071

СНИЖЕНИЕ ОКСИДА УГЛЕРОДА В БЕНЗИНОВОМ ДВИГАТЕЛЕ ПУТЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ЗАВИХРЕНИЯ ЗАРЯДА В ЦИЛИНДРЕ

Самойлов Николай Павлович – докт. техн. наук, Казанский государственный аграрный университет
Москалев Леонид Витальевич – аспирант, leonis 2010@ rambler.ru

Показано, что введенный в цилиндр дополнительный воздух способствует увеличению скорости сгорания заряда и уменьшению образования оксида углерода.

Ключевые слова: двигатель; скорость сгорания; расслоение заряда; оксид углерода.

ON A DECREASE OF CARBON OXIDE IN GASOLINE ENGINES BY ADDITIONAL SQUISH TURBULENCE IN THE CYLINDER

N.P. Samoilov and L.V. Moskalyov

We show here that admission of additional air into the cylinder will make it possible to increase the rate of the charge burning and decrease the carbon oxide formation.

Key words: engine; burning rate; disintegration of charge; carbon oxide.

Машиностроение и материаловедение

УДК 621.45.038.74

ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КЕРАМИЧЕСКОГО СЛОЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

Валиев Рамиль Рифатович – аспирант КГТУ им. А.Н. Туполева, malis.kai@rambler.ru

Исследовалась микротвердость плазменных теплозащитных покрытий на основе ZrO2-7% Y2O3 после испытания на термический удар. В качестве подслоя использовался жаростойкий порошковый материал на основе никеля. Приведены средние значения коэффициента теплопроводности, рассчитанные по результатам измерения температур во время испытания.

Ключевые слова: теплозащитные покрытия; оксид циркония, стабилизированный 6-8%-ным оксидом иттрия; термический удар; спекание; микротвердость; градиент микротвердости; коэффициент теплопроводности.

STUDIES OF THERMOMECHANICAL CHARACTERISTICS IN CERAMIC LAYERS OF HEAT-PROTECTIVE COATINGS

R.R. Valiyev

In this paper, we study microhardness of plasma heat-protective ZrO2-7%Y2O3–base coatings after their thermal shock tests. As an underlayer, we used the heat-resisting nickel-base material. Also presented here is the technique for determining the thermal-conductivity coefficient and its mean values that are calculated during tests by using as the base the temperature measurement data.

Key words: heat-protective coatings; zirconium oxide stabilized by 6-8 yttrium oxide; ceramic layer; thermal shock; temperature field; sealing, sintering; microhardness; thermal-conductivity coefficient.

УДК 669.01:530.1:539.4

ВЛИЯНИЕ МАСШТАБА ИЗОБРАЖЕНИЯ ФОТОСЪЕМКИ НА РЕЗУЛЬТАТЫ МУЛЬТИФРАКТАЛЬНОЙ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ МИКРОСТРУКТУРЫ СТАЛЕЙ

Галимов Энгель Рафикович – докт. техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Материаловедение, сварка и структурообразующие технологии» КГТУ им. А.Н. Туполева, galimovkstu@mail.ru
Кудрин Алексей Геннадьевич – аспирант, инженер кафедры «Материаловедение, сварка и структурообразующие технологии» КГТУ им. А.Н. Туполева, alexeykudrin@mail.ru.
Маминов Амир Салихович – канд. техн. наук, профессор кафедры «Материаловедение, сварка и структурообразующие технологии» КГТУ им. А.Н. Туполева, maminovkstu@mail.ru

Исследуется взаимосвязь оптического увеличения с искажениями результатов  мультифрактальной параметризации микроструктуры сталей. Выводятся условия получения изображений микроструктуры, исключающие искажение мультифрактальных параметров или позволяющие учитывать и компенсировать такое искажение.

Ключевые слова: увеличение; мультифрактал; упорядоченность; однородность; сталь; микроструктура.

INFLUENCE OF PHOTOGRAPHIC IMAGE SCALE UPON THE DATA ON MULTIFRACTAL PARAMETERIZATION OF STEEL MICROSTRUCTURE

E.R. Galimov, A.G. Kudrin, and A.S. Maminov

We examine here interrelation between the photographic image scale and distortions in data of multifractal parameterization of steels’ microstructure. Also described are the conditions for obtaining the microstructure images that exclude the appearance of multifractal parameter distortions or allow their taking account and compensating.

Key words: magnification; multifractal; orderliness; homogeneity; steel; microstructure.

Радиоэлектроника и телекоммуникации

УДК 621.396.6

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО РЕЗИСТОРА, ВКЛЮЧАЯ ПЕРЕХОДНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТОВ

Крючатов Владимир Иванович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Электронное приборостроение» КГТУ им. А.Н. Туполева, kruychatov@mail.ru

Предложена тестовая резистивная структура и разработана математическая модель тонкопленочного резистора для экспериментального определения производственных погрешностей конструктивно-технологических параметров резистивных элементов интегральных схем, включая переходные сопротивления контактов. Разработана методика расчета статистических характеристик основных конструктивно-технологических параметров резисторов, от которых зависит качество их изготовления. Модель может быть использована для оптимизации технологических процессов и автоматизации статистического контроля качества, анализа и управления групповыми технологическими процессами изготовления интегральных схем с резистивными элементами, в том числе технологических процессов формирования электрических контактов.

Ключевые слова: тонкопленочный резистор; математическая модель; производственные погрешности; контактное сопротивление.

MATHEMATICAL MODEL OF THIN-FILM RESISTOR’S IMPEDANCE WITH TRANSIENT RESISTANCES OF CONTACTS

V.I. Kryuchatov

We present here the test resistive structure and mathematical model of the thin-film resistor’s impedance that is used at experimental determination of production errors in design technological parameters of IC resistive elements, including the transient resistances of contacts. We present also the technique for calculating the statistical characteristics of the basic design technological parameters that specify the quality of resistors production. The model can be successfully used when it is necessary to optimize the technological parameters and automation of statistical quality control, analysis, and control of grouping processes of production of integral circuits with resistive elements including the technological processes of electrical contact formation.

Key words and expressions: thin-film resistor; mathematical model; production errors; contact resistances.

УДК 53.087.9

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ И ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ

Султанов Фархат Ильдусович – аспирант КГТУ им. А.Н. Туполева, pharkhat@live.ru
Станченков Михаил Александрович – аспирант КГТУ им. А.Н. Туполева

Контроль осуществляется по косвенным параметрам пламени: концентрации электронов и температуре стенки камеры. Ввиду динамичности процесса в качестве показателя эффективности контроля принято количество извлекаемой информации в единицу времени.

Ключевые слова: СВЧ-датчик; диагностика пламен; информационная производительность.

EVALUATION OF EFFICIENCY FOR SENSORS OF TEMPERATURE AND ELECTRON CONCENTRATIONS IN COMBUSTION CHAMBER

F.I. Sultanov and M.A. Stanchenkov

Evaluation of efficiency is carried out by using the indirect parameters of flames such as the electron concentrations and combustion chamber wall temperature. Due to dynamics of this process, we took here the quantity of data extracted per unit of time.

Key words and expressions: microwave sensor; diagnostics of flames, information efficiency.

УДК 621.391

КОНСТРУКТИВНОСТЬ СХЕМЫ КАК ВЕКТОРНЫЙ КРИТЕРИЙ ЕЕ КАЧЕСТВА В РАДИОСИСТЕМОСТРОЕНИИ

Алексеев Алексей Владимирович – инженер–конструктор НПЦ «Радиоэлектроника» им. В.И. Шимко aalekseev@pochta.ru
Сафонов Вячеслав Леонидович – докт. техн. наук, профессор кафедры «Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы» КГТУ им. А.Н. Туполева, safonovvla@yandex.ru
Чабдаров Шамиль Мидхатович – докт. техн. наук, профессор кафедры «Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы» КГТУ им. А.Н. Туполева; Советник президента АН РТ.

Обосновываются понятие и метод формализации «конструктивности схемы» как многокритериальной расчетной основы выбора оптимальных технических решений при многовариантном проектировании функциональных узлов РЭА на схемно-конструкторском этапе. Приведены примеры анализа вариантов схемно-конструкторских решений для трех классов различных узлов РЭА.

Ключевые слова: «конструктивности схемы»; функциональность; технологичность.

ON FORMALIZATION OF THE NOTION OF “CONSTRUCTABILITY OF SCHEME” VIEWED AS THE VECTOR CRITERION OF ITS QUALITY IN RADIO SYSTEMS ENGINEERING

A.V. Alexeyev, V.L. Safonov, and Sh.M. Chabdarov

In this paper, we formalize the notion of “constructability of schemes” and present the corresponding method viewed as the multiobjective basis for choosing optimal engineering decisions in the course of the multi-variant design of radio electronic equipment (REE) at the stage of schematic design. Also given here are some examples of analysis of schematic decision variants for three classes of different REE assemblies.

Key words and expressions: constructability of scheme; manufacturability.

Математика и механика

УДК 533

ИНТЕГРИРОВАНИЕ УРАВНЕНИЙ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ НА СФЕРЕ В СВЕРХЗВУКОВОМ ПОТОКЕ

Гараев Кавас Гараевич – докт. физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой «Специальная математика». sm@ sm. kstu-каи. ru
Овчинников Вадим Алексеевич – канд. физ.-мат. доцент кафедры «Специальная математика» chao-chao_16@ mail. ru
Мухаметзянов Ильшат Ринатович – аспирант КГТУ им. А.Н. Туполева

С использованием метода обобщенных интегральных соотношений А.А. Дородницына [1] проведены расчеты тепловых потоков на сфере в сверхзвуковом потоке при турбулентном режиме обтекания для различных температурных факторов в предположении, что этот режим начинается от критической точки. Для несжимаемого турбулентного пограничного слоя этот метод использовался ранее в работе [2].

Ключевые слова: сверхзвуковое обтекание; сфера; турбулентный пограничный слой; тепловые потоки.

INTEGRATION OF EQUATIONS FOR TURBULENT BOUNDARY LAYER ON SPHERE IN SUPERSONIC FLOW

K.G. Garayev, V.A. Ovchinnikov, and I.R. Mukhametzyanov

Making use of the method for generalized Dorodnitsyn’s integral relations [1], we present the calculations of thermal flows on sphere in supersonic flow at conditions of turbulent flow for different temperature factors assuming hereby that the turbulent flow regime starts from the critical point. As applied to uncompressible turbulent boundary layer, this method has already been successfully used in [2].

Key words and expressions: supersonic flow; sphere; turbulent boundary layer; thermal flows.

УДК 519.6

АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СЕТЕЙ ПЕТРИ

Желтов Павел Валерианович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Компьютерные технологии». ЧГУ имени И.Н. Ульянова, tchouvachie @ yandex.ru

Рассмотрены различные формы представления сетей Петри: графовая, матричная и аналитическая. Получены алгоритмы перехода от формальной записи к аналитическому представлению и от аналитической записи к матричной форме представления.

Ключевые слова: сети Петри, графовая форма, матричное представление, аналитическое представление, матрица инцидентности, алгоритм перехода.

ANALYTICAL REPRESENTATION OF PETRI NETS

P.V. Zheltov

We consider here a number of different forms of Petri net representation, more specifically, the pictorial, matrix, and analytical forms. Also presented are the algorithms of transition from formal record to the analytical form, and from the analytical record to the matrix form of representation.

Key words and expressions: Petri nets; pictorial form; matrix representation; analytical representation; incidence matrix; algorithm of transition.

УДК 517.392

КВАДРАТУРНАЯ ФОРМУЛА ДЛЯ ДРОБНОГО ИНТЕГРАЛА РИМАНА – ЛИУВИЛЛЯ

Сунгатуллина Зульфия Юнусовна – ассистент кафедры «Высшая математика» Казан. гос. энергет. ун-та zulfija82@mail.ru

Установлены оценки погрешности в классах дифференцируемых функций с весом и функций из гельдеровских классов. Исследованы свойства дробных интегралов Римана – Лиувилля на бесконечном промежутке и указан ряд элементарных функций, для которых данный интеграл вычисляется в терминах элементарных функций. Получена квадратурная формула приближенного вычисления для данного интеграла на основе аппроксимации плотности интеграла дробно-рациональными функциями.

Ключевые слова: квадратурная формула; дробные интегралы; сингулярные уравнения.

QUADRATURE FORMULA FOR RIEMANN – LIOUVILLE FRACTIONAL INTEGRAL

Z.Yu. Sungatullina

In this paper, we reveal the estimates of error in the classes of differentiated weight functions and functions belonging to the Helder classes. Besides, we study here the properties of Riemann-Liouville fractional integrals on the infinite interval and present a number of elementary functions where this integral is calculated in terms of elementary functions. As applied to this integral, we derived the quadrature formula for rough calculations using as the base the approximation of the integral density by fractional rational functions.

Key words and expressions: quadrature formula; fractional integrals; singular equations.

Физика и химия

УДК 533.1.536.75

ДИСПЕРГИРОВАНИЕ ПОЛИСТИРОЛА И ПОЛИИЗОБУТИЛЕНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ФЛЮИДНЫХ СРЕД

Хайрутдинов Венер Фаилевич – аспирант кафедры «Теоретические основы теплотехники» КГТУ – КХТИ,  kvener @ yandex.ru
Гильмутдинов Ильфар Маликович – аспирант кафедры «Теоретические основы теплотехники» КГТУ – КХТИ, gilmutdinov@kstu. ru
Кузнецова Ирина Валерьевна – аспирант кафедры «Теоретические основы теплотехники» КГТУ – КХТИ, irina301086@rambler.ru
Сабирзянов Айдар Назимович – докт. техн. наук, профессор кафедры «Теоретические основы теплотехники» КГТУ – КХТИ, sabirz@ kstu. ru
Гумеров Фарид Мухамедович – докт. техн. наук, завед. кафедрой «Теоретические основы теплотехники» КГТУ – КХТИ, gum@ kstu. ru

На экспериментальном стенде Thar RESS-100-2 Base исследован процесс диспергирования полиизобутилена в интервале температур 318 – 396 К и давлений 10 – 35 МПа, получены наночастицы размером 30 – 1000 нм. Выявлена возможность управления размерами частиц путем изменения режимных параметров. Предложена методика модификации полимерных наночастиц в процессе быстрого расширения сверхкритических растворов. Приведено описание экспериментального стенда, позволяющего реализовать метод сверхкритического антирастворителя. Приведены результаты диспергирования полистирола, осуществленного для системы «толуол – полистирол – сверхкритический диоксид углерода» в диапазоне давлений 4,0...15 МПа при Т = 313 и 373 К.

Ключевые слова: наночастицы; диспергирование; фазовое равновесие; метод сверхкритического антирастворителя; RESS; полистирол; полиизобутилен; толуол.

ON DISPERGATING OF POLYSTYRENE AND POLYISOBUTYLENE WITH USE OF SUPERCRITICAL FLUID MEDIUMS

V.F Khairutdinov, I.M. Gil’mutdinov, I.V. Kuznetsova, A.N. Sabirzanov, and F.M.Gumerov

We study here the process of polyisobutylene in the temperature range from 45 to 120 °С and pressure range from 100 to 350 bars with use of the experimental stand Thar RESS-100-2 Base. As a result, we obtained the nanoparticles of 30-1000Nm in size and revealed a possibility for assigning the particle sizes by varying the regime parameters. In this paper, we suggest using the technique for modifying the polymeric nonoparticles in the run of rapid expansion of supercritical solutions. We present also the description of the experimental stand that is used to realize the method of supercritical fluidal antisolvent and the results of the polystyrene dispergating carried out as applied to the “toluene – polystyrene – supercritical carbon dioxide” in the pressure range of 4,0?15 MPa at Т=400С and 100 °С.

Key words and expressions: nanoparticles; dispergating; phase equilibrium; method of supercritical fluidal antisolvent; stand thar ress; polystyrene; polyisobutylene; toluene.

Информатика и вычислительная техника

УДК 681.322, 681.51

ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ СИНХРОНИЗАЦИИ В МОДЕЛИ СКРЫТОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Жгун Антонина Александровна – аспирант НовГУ им. Ярослава Мудрого, antonina zh@ inbox. ru
Кирьянов Борис Федорович – докт. техн. наук, профессор НовГУ, b_kiryanov@ mail. natm. ru

Исследуется модель скрытой передачи информации. Предложены условия синхронизации принимающей и передающих станций для сетей с относительно высоким уровнем помех. Получено аналитическое выражение вероятности синхронизации и исследовано поведение функции, характеризующей наступление синхронизации для таких каналов. На основе проведенного моделирования  даются рекомендации  для определения параметров  модели.

Ключевые слова: cкрытая передача информации; генераторы псевдослучайных последовательностей на основе регистров сдвига; задача синхронизации; настраивающая последовательность; надежность; ложная синхронизация; параметры сети.

EVALUATION OF SYNCHRONIZATION PROBABILITY IN MODELS OF HIDDEN DATA TRANSMISSION

A.A. Zhgun and B.F. Kir’yanov

In this paper, we examine a model of hidden data transmission and propose conditions for synchronizing the receiving and transmitting stations as applied to the networks suffering from the relatively high level of noises. We present the analytical expression for synchronization probability and describe behaviour of the function characterizing the onset of synchronization in these channels. Based on the herein-presented data of simulation, we give recommendations on the model parameter determination.

Key words and expressions: hidden transmission of data; pseudorandom sequence generators based on the shift registers; problem of synchronization; tuning sequence; reliability; false synchronization; network parameters.

УДК 681.142.4:3.04?003

МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБРАЗА ПРЕДЛОЖЕНИЯ НАУЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ НА ВЫПОЛНЕНИЕ НИОКР

Базлев Дмитрий Анатольевич – канд. техн. наук, председатель ВНК ВВС, mvptver@ gmail. com
Барковский Станислав Станиславович – канд. техн. наук, член ВНК ВВС, mvptver@gmail.ru
Лукашов Андрей Михайлович – член ВНК ВВС

Рассматривается задача формализации представления текстовых документов – предложений научных организаций на выполнение заказов в отраслевой информационной системе методического обеспечения НИОКР. Предложена методика формирования информационного образа предложения. Представление базы знаний основано на фреймовой модели с использованием языка, объединяющего табличный, классификационный и дескрипторный языки.

Ключевые слова: информационный образ; предложения; рубрикатор; шаблон; дескриптор; классификатор; фрейм; фреймовая модель; база знаний.

ON A TECHNIQUE FOR FORMING THE DATA IMAGES OF PROPOSALS FROM SCIENTIFIC ORGANIZATIONS FOR EXECUTION OF R AND D WORK

D.A. Bazlev, S.S. Barkovskii, and A.M. Lukashov

We consider here a problem on formalizing representation of text documents containing proposals of scientific organizations for execution of orders in the branch data system of methodical support of R and D work. For this, we suggest using the technique for forming the data images of these proposals. Representation of knowledge base is based on use of the frame model and language combining the tabular, classificatory, and descriptor ones.

Key words and expressions: data image; proposals; rubricator; template; descriptor; classifier; frame; frame model; knowledge base.

УДК 681.142.4:3.04?003

ИТЕРАТИВНЫЙ МЕТОД КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА

Рахал Ясер – аспирант КГТУ им. А.Н. Туполева

Рассматривается разбиение множества объектов на кластеры. В связи с тем, что установление количества наборов является проблематичной задачей, предложен итеративный метод выбора наилучшего разбиения. Предложено для оценки  качества кластеризации использовать критерии Hubert и Schultz. Для категориальных объектов предлагается использование информационной оценки на основе критерия энтропии.

Ключевые слова: кластерный анализ; добыча данных; евклидово расстояние; энтропийная оценка; критерии качества кластеризации; индекс эффективности; критерии Hubert и Schultz.

concerning partitioning a set of objects to clusters

Rahal Yasser

In this paper, we consider some problems concerning partitioning a set of objects to clusters. Due to the fact that determination of the set number is a very problematic problem, we suggest using the iterative method for choosing the best variant of partitioning. In order to evaluate the quality of clusterisation, use is made of the Hubert and Schultz’s criteria. As to the categorical objects, we use the assessment of information that is based on the criterion of entropy.

Key words and expressions: cluster analysis; data mining; Euclidian distance; assessment of entropy; criteria of clusterisation quality; index of efficiency; Hubert and Schultz’s criteria.

УДК 621.001.5+004.89.002.53

МОДУЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ОНТОЛОГИЙ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

Горюнова Валентина Викторовна – канд. техн. наук, доцент кафедры «Артиллерийское вооружение и информатика» Пензенского артиллерийского инженерного института, gvv@mail.ru.

Представлены аспекты разработки  онтологий  интегрированных систем с базами знаний на основе математического аппарата сетей Петри и систем продукций. Рассматривается модульная онтологическая системная технология (МОСТ-технология), определяющая механизм проектирования, функционирования и разработки интегрированных информационных систем из так называемых  онтологических блоков (ОВ).

Ключевые слова: онтологии; декларативное моделирование; базы знаний; сети Петри; продукционные системы

ON MODULAR IMPLEMENTATION OF INTEGRATED PRODUCTION SYSTEM ONTOLOGIES

V.V. Goryunova

We deal here with some aspects of developing the ontologies of integrated systems with knowledge bases using as the base the mathematical apparatus of Petri nets and production systems. Also considered is the modular ontological system technology (MOST technology) that specifies the mechanism of design, functioning, and development of integrated information systems consisting of the so-called ontological blocks (OB).

Key words and expressions: ontology; declarative simulation; knowledge bases; Petri nets, production systems.

Управление процессами и моделирование

УДК 629.78:351.814.3

АНАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ УПРАВЛЕНИЙ ВОЗВРАЩАЕМЫМИ КОСМИЧЕСКИМИ АППАРАТАМИ МЕТОДОМ СОПРЯЖЕНИЯ ТИПОВЫХ ТРАЕКТОРИЙ

Афанасьев Виктор Акимович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Прикладная информатика и математика» Южно-Уральского государственного университета, ava46@mail.ru
Мещанов Арсен Сергеевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Автоматика и управление» КГТУ им. А.Н. Туполева, mas41@mi.ru
Хайруллин Владислав Ривельевич – ст. преподаватель кафедры «Автоматика и управление» КГТУ им. А.Н. Туполева, slava_shev1961@mail.ru

Синтезируется закон программного управления полетом в атмосфере возвращаемых космических аппаратов методом последовательного соединения типовых траекторий – пикирования и кабрирования, на которых получены аналитические решения дифференциальных уравнений движения. Решена четырехкоординатная терминальная задача выхода возвращаемого космического аппарата (ВКА) в горизонтальный полет в виде системы из трех алгебраических уравнений относительно трех управляющих параметров. Решение трехкоординатной терминальной задачи доведено до простых алгебраических выражений при вычислении двух управляющих параметров. Результаты пригодны для разработки бортовых алгоритмов управления и проектирования перспективных ВКА.

Ключевые слова: космический аппарат; атмосфера; синтез управления; дифференциальные уравнения; аналитическое решение; кабрирование; пикирование; сопряжение.

ANALYTICAL SYNTHESIS OF CONTROLS BY RE-ENTRY SPACE VEHICLES WITH USE OF THE TYPICAL PATH CONJUGATION METHOD

В.А. Afanas’yev, A.S. Meshchanov, and V.R. Khairullin

In this paper, we deal with the synthesizing the law of flight program control for re-entry apace vehicles by the method of sequential connection of typical paths (pitch-down and pitch-up). We obtained the analytical solutions of differential equations for motion and solved the four-coordinate terminal problem about leveling off the reentry space vehicle (RSV) and obtained for it three algebraic equations for three governing parameters. When calculating two governing parameters, the solution of the three-coordinate terminal problem is reduced to the ordinary algebraic expressions. The so-obtained data can be successfully used in developments of control algorithms and design of advanced reentry space vehicles.

Key words and expressions: space vehicle; atmosphere; synthesis of control; differential equations; analytical solution; pitch-down; pitch-up; conjugation.

УДК 627.7

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И УСТОЙЧИВОСТЬ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ВЕТРОНАСОСНЫМ АГРЕГАТОМ

Байрамов Фарит Давлетович – докт. техн. наук, заведующий кафедрой «Теоретическая механика и сопротивление материалов» Камской гос. инж.-эконом. академии
Байрамов Булат Фаритович – аспирант Камской гос. инж.-эконом. академии
Мардамшин Ильдар Газизович – аспирант Камской гос. инж.-эконом. академии, ig.mardamshin@bk.ru

Проведено математическое моделирование динамики гидросистемы с ветронасосным агрегатом в двух случаях: без и с учетом упругих деформаций вала, передающего крутящий момент от ветродвигателя к насосу. В обоих случаях получены условия устойчивости номинального режима работы системы и дан их сравнительный анализ.

Ключевые слова: гидросистема; ветроэнергетическая установка; ветронасосный агрегат; математическое моделирование динамики; устойчивость работы; гидравлическая система с ветронасосным агрегатом.

MATHEMATICAL MODELING AND STABILITY OF HYDRAULIC SYSTEM EQUIPPED WITH THE WIND-PUMPING UNIT

F.D. Bairamov, B.F. Bairamov, and I.G. Mardamshin

We consider here the mathematical modeling of dynamics of hydraulic system equipped with the wind-pumping unit for two cases, namely, without any presence of elastic deformations and with their account on the shaft transmitting the torque from the windmill to the pump. For both cases, we revealed the conditions of the system’s nominal operation stability and gave their comparative analysis.

Key words and expressions: hydraulic system; windmill; wind-pumping unit; mathematical modeling of dynamics; operating stability; hydraulic system equipped with the wind-pumping unit.

УДК 681.511.3

СИНТЕЗ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ С  ЗАДАННЫМ КАЧЕСТВОМ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ПО НОРМЕ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ

Мещанов Арсен Сергеевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Автоматика и управление» КГТУ им. А.Н. Туполева, mas41@mi.ru

Для управляемых систем с линейными объектами предлагаются два метода синтеза векторных непрерывных линейных управлений, обеспечивающих экспоненциальную устойчивость с нулевым перерегулированием и нулевым установившимся отклонением от программного движения по норме вектора состояния. Первый метод основан на ранее разработанных автором критериях экспоненциальной устойчивости с применением следствия неравенства Важевского и, в частности, критерия Сильвестра для определенно-отрицательных квадратичных форм. Второй метод является упрощенной модификацией первого, но с более полным использованием возможностей современных персональных компьютеров в достаточно быстрых пробных численных моделированиях системы управления. Поставлена задача интерполяции параметров с получением математической модели продольного движения самолета на переходных режимах полета, связанных с изменениями скорости и высоты, и применения методов управлений с численным моделированием процессов стабилизации.

Ключевые слова: линейный нестационарный объект; непрерывное векторное управление; обратная связь; синтез; экспоненциальное уменьшение нормы вектора состояния в заданное число раз за требуемое время; упрощение синтеза

ON SYNTHESIZING THE LINEAR SYSTEMS WITH PREDETERMINED QUALITY OF CONTROL PROCESSES WITH USE OF THE STATE VECTOR NORM

A.S. Meshchanov

As applied to the controlled systems with linear objects, we suggest here using two methods of continuous linear vector controls that allow providing the exponential stability with zero overregulation and steady zero departure from program motion (in accordance with the state vector norm). The first method is based on the author-developed criteria of exponential stability by using the corollary of Vazhevskii’s inequality, and, in particular, the Sylvester criterion for negative definite quadratic forms. The send method represents the simplified modification of the first one but it makes possible to use the enhanced potentialities of the present-day PCs when it is necessary to carry out rather quickly the tentative numerical simulations of control systems. Also posed here is the problem on parametric interpolation and subsequent creation of mathematical model for aircraft’s longitudinal motion at transient flying regimes, e.g., variations of flying speed and altitude. One more herein-considered problem deals with application of control methods using the numerical simulation of stabilization processes.

Key words and expressions: linear nonstationary object; continuous vector control; feedback; synthesis; exponential diminution of the state vector norm by a preset number of times for the time period required; synthesis simplification.

УДК 519.068

К ЗАДАЧЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА НА ОСНОВЕ РАСШИРЕННОГО КРИТЕРИЯ НАЙКВИСТА

Рассматривается задача синтеза регуляторов заданной структуры на основе предложенной расширенной формулировки критерия Найквиста для случая, когда передаточная функция разомкнутой системы зависит от заранее неизвестных параметров. В качестве примера приводится графоаналитический способ определения области допустимых параметров ПИД-регулятора, обеспечивающего заданные запасы устойчивости по фазе и амплитуде замкнутой системы, по известной амплитудно-фазовой частотной характеристике объекта управления.

Ключевые слова: расширенный критерий Найквиста; ПИД-регулятор; область устойчивости параметров.

GENERALIZATION OF NYQUIST STABILITY CRITERION AT SOLVING THE PROBLEMS OF PARAMETRIC SYNTHESIS

V.I. Garkushenko

Based on the herein-proposed formulation of Nyquist criterion for the case when the transfer function of the open-loop system depends on a priori unknown parameters, we consider here the problem on synthesizing the controllers with preset structure. As an example, we present the grapho-analytical method for determining the region of parameters to be admissible for the PID-controller that provides the preset margins of stability in the system’s phase and amplitude using as the base the well-known amplitude-phase frequency characteristic of control object.

Key words and expressions: extended Nyquist criterion; PID-controller; parameter stability region.

УДК 519.8

К ЗАДАЧЕ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Файзутдинов Рустем Ниязович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Автоматика и управление» КГТУ им. А.Н. Туполева, rustemfn@g mail.com

Рассмотрена задача многокритериального проектирования сложных технических систем в рамках постановки основной задачи управления (ОЗУ) [7]. Проанализированы условия разрешимости ОЗУ, получен ряд результатов, дополняющих известные результаты. Исследована связь решений ОЗУ с эффективными решениями задачи многокритериальной оптимизации.

Ключевые слова: cложная система; многокритериальность; основная задача управления; проектирование.

ON PROBLEM OF MULTIOBJECTIVE ENGINEERING SYSTEMS DESIGN

R.N. Faizutdinov

We consider here the problem on the multiobjective design of complex engineering systems in the frames of the basic system of control (BSC) [7]. We analyse also some conditions for solvability of BSC problem and present a number of data that complement the already known results. Also studied is the interrelation between the BSC problem solutions and effective solutions of the multiobjective optimization problem.

Key words and expressions: complex system; multiobjectiveness; basic problem of control; design.

Социально-экономические и гуманитарные проблемы

УДК 621.91.529

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ ПАРКА МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ С ЧПУ

Комаров Юрий Леонидович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Радиоэлектронные и квантовые устройства» КГТУ им. А.Н. Туполева
Сахно Александр Сергеевич – аспирант кафедры кафедры «Радиоэлектронные и квантовые устройства» КГТУ им. А.Н. Туполева; proektRt@mail.ru

Методами линейного программирования решаются задачи минимизации материальных и финансовых ресурсов при условии сохранения выпуска плановой продукции. Рассмотрен вариант оптимизации парка станков с ЧПУ механического цеха. Делается заключение об условиях, когда целесообразна его модернизации.

Ключевые слова: металлообрабатывающие станки с ЧПУ; устройства числового программного управ-ления; модернизация; линейное программирование.

FEASIBILITY STUDY OF MODERNIZING THE FLEET OF METAL WORKING CNC MACHINES

Yu.L. Komarov and A.S. Sakhno

Making use of the linear programming methods, we solve a number of problems on minimization of material and financial resources on condition that the output of scheduled production is retained. Besides, we consider a variant of CNC machine fleet optimization for machining workshop and make a conclusion about prerequisites for its modernization and its expediency.

Key words and expressions: metal working CNC machines; CNC controllers; modernization; linear programming.

© Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева", 2010