О деятельности российской
Скачать 3.92 Mb.
|
47 ная теория blue jets. Оценена высота, начиная с которой стримеры могут уйти далеко вверх, вплоть до ионосферы, что регистрировалось при некоторых наблюдениях. (ИПМех РАН) В области работ по получению и диагностики плотной плазмы проведены исследования разряда с амплитудой тока до 1,5 МА в водороде и гелии при начальной концентрации частиц до 1022 см3. Впервые проведены измерения яркостной температуры периферической зоны канала разряда в гелии, величина которой составила ~70000 К. Проведены систематические измерения яркостной температуры для дуг в водороде при различных начальных давлениях водорода и различных энерговкладах. Впервые получены фоторазвертки разряда в гелии при амплитуде разрядного тока 1,5 МА. Зафиксирован переход канала разряда в режим сжатия вследствие достижения критического тока Пиза-Брагинского. Указывается, что причиной этого явления является не только испарение материала электрода, которое создает высокую концентрацию паров металла в канале, но и высокая плотность водорода. Рассмотрены результаты исследований по сжатию канала разряда в зависимости от амплитуды тока (0,5-1,5 МА), величины начального давления (5-30 МПа) и рода газа (водород, гелий). При проведении исследований гиперскоростных ускорителей масс целью явилась отработка конструкции двухступенчатого электроразрядного ускорителя и определение его массо-скоростной характеристики. На двухступенчатом ускорителе было произведено более 30 экспериментов при различных начальных условиях. В качестве источника питания использовалась конденсаторная батарея емкостью 2,1 мФ при зарядном напряжении 8 -г 14 кВ и запасенной энергии 300 -г 600 кДж. Амплитуда разрядного тока лежала в пределах 400 -г 800 кА, скорость нарастания тока dl/dt ~ (0,5-1,5) • 1010 А/с. Начальное давление водорода варьировалось от 10 МПа до 25 МПа, что дает давление газа перед поджигом разряда Р* = 150 -г 300 МПа и диапазон концентрации водорода п = (1,5 -г 3,3) • 1022 см"3. Масса метаемых тел лежала в пределах от 1,5 г до 20 г. При проведении комплекса исследований плазмотронных систем различного назначения исследованы условия перехода контрагированного дугового разряда в сверх и дозвуковых газовых потоках к диффузному разряду при токах до 2,0 кА. Проведены исследования режимов разряда в зависимости от скорости газового потока, давления, геометрии электродов и вынужденной предварительной концентрации носителей тока (инжекции ne ~ 10п-1014 см3), многофазного плазмотрона мощностью более 500 кВт с полыми трубчатыми электродами холодного типа, а также исследования многофазного плазмотрона с торцевыми электродами мощностью до 70 кВт, предназначенного для работы в замкнутых плазмохимических системах. Разработана, изготовлена и апробирована диагностическая установка и методика проведения экспериментов для комплексных исследований электрофизических процессов и параметров в мощных трехфазных плазмотронах. Проведены оптические исследования процесса горения электрических дуг в разрядной камере плазмотрона переменного тока с электродами различной геометрии, плазмообразующий газ - воздух, при различных значениях предварительной концентрации носителей тока и параметров газового потока. (ИЭЭ РАН) Экология энергетики В рамках реализации решений стран «Большой восьмерки» (Канада, Кананаскис, 2002 г.) по заданию Росатома при финансировании Фондом поддержки природоохранного партнерства «Северное измерение» - «Ядерное окно» в ИБРАЭ РАН под научным руководством академика А. А. Саркисова группой ведущих российских и международных экспертов ведется разработка Стратегического Мастер-Плана (СМП) утилизации выведенного из эксплуатации атомного флота и реабилитации радиационно-опас- 48 ных объектов обслуживающей инфраструктуры на Северо-западе России. В 2006 году завершена разработка Программы приоритетных проектов, как составной части долгосрочной Программы обращения с радиационно-опасными объектами флота на Северо-западе России. Результаты разработки СМП позволят начать масштабное содействие стран «Большой восьмерки» в реализации работ по утилизации и экологической реабилитации объектов атомного флота в Северо-западном регионе России. По промежуточным результатам выполненных исследований уже начато финансирование ряда актуальных проектов. В рамках работ по проекту «Экологический мониторинг Энергетической стратегии России до 2020 года», финансируемому Росатомом, проведен анализ основных экологических показателей функционирования отраслей топливно-энергетического комплекса, дающий представление о современном уровне воздействия на окружающую среду, наметившихся тенденциях и их соответствия направлениям Энергетической стратегии России до 2020 года. Опираясь на природоохранные показатели и оценки ущербов для здоровья населения, показано, что ядерный топливный цикл более экологичен, чем угольный топливный цикл, развитие которых в условиях диверсификации топливно-энергетического баланса страны рассматривается как один из главных стратегических ориентиров Энергетической стратегии. (ИБРАЭ РАН) Изучение основных показателей микробиологической чистоты пыли, прошедшей электрофильтры ТЭС (г. Актюбинск) и Новочеркасской ГРЭС (г. Ростов-на Дону) показало, что дисперсные частицы пыли не обладают токсическим действием по отношению к культурам клеток Е. Coli 1157 и St. albus. Однако наблюдается вторичный бактериальный рост через пять-семь дней вокруг участков нанесенной пылевой суспензии. Полученные данные свидетельствуют о бактериальной зараженности летучей золы ТЭЦ. Исследование действия летучей золы ТЭЦ на рост культур клеток Е. Coli 1157 и St. albus выявило стимуляцию роста микроорганизмов, находящихся на дисперсных частицах пыли, на газоне с культурой клеток St. albus, что свидетельствует о синергидном типе взаимодействия. (ИНЭПХФ РАН) Выполнен цикл теоретических и экспериментальных исследований электромагнитной совместимости высоковольтных энергетических сетей с техносферой и биосферой в условиях роста доли оборудования, выработавшего плановый ресурс, повышения требований к безопасности работы персонала энергосистем и снижения уровней допустимых напряженностей электрических и магнитных полей для населения. (ЦФТПЭС КНЦ РАН) Общая энергетика Создана экспериментальная система аккумулирования и очистки водорода для систем топливообеспечения ТПТЭ емкостью 1,5 кг Н2, способная производить очистку водорода до 99,99%, с производительностью реакторов хранения и очистки водорода до 300 г/ч (~3 нм3/ч), интегрированная с энергоустановкой на базе ТПТЭ мощностью 5 кВт(э). Проведены теоретические и экспериментальные исследования процессов сорбции и десорбции водорода в реакторах, а также влияния наличия в водороде примесей на макрокинетику процессов. Впервые обнаружена существенная роль эффектов масштабирования реакторов, проведена расчетная оптимизация их конструкции. Разработанная математическая модель процесса синтеза жидких углеводородов из природного газа через синтез-газ (синтез Фишера-Тропша) развита для статических, квазистатических и динамических режимов синтеза, что является научной основой создания системы автоматического регулирования, включая особо ответственные переходные процессы выхода реактора на рабочие параметры, и обеспечения безопасности 49 технологии. С помощью разработанной модели обеспечено решение не только прямой задачи - моделирования процесса синтеза углеводородов в зависимости от технологических параметров процесса, но и обратной задачи - определения и оптимизации технологических параметров в зависимости от требуемого целевого продукта (состава и структуры синтезируемых углеводородов), что позволяет осуществлять целенаправленный ФТ-синтез. Разработана математическая модель химического реактора для экзотермических процессов получения синтетических моторных топлив из природного газа. (ИВТ РАН) Продолжена разработка концепции повышения технико-экономических и экологических показателей газотурбинных энергоустановок (ГТУ) путем использования «влажного» сжатия и «влажной» регенерации тепла. Работа велась по двум направлениям: расчетно-теоретический анализ и экспериментальные исследования, в основном, на опытно- демонстрационной установке мощностью «Демоцентр» 1 МВт. Проведенные расчеты по обоснованию концепции повышения технико-экономических и экологических показателей газотурбинных энергоустановок (ГТУ) показали рациональность введения «влажного» сжатия в турбомашинах мощностью 1 МВт и выше и частотой вращения до 15 000 оборотов в минуту. Потребная удельная мощность компрессора заметно снижается, и технико-экономические показатели ГТУ улучшаются. Проведены расчеты в обоснование оптимальных характеристик форсунок и их месторасположения. Изготовлены форсунки и коллектор для впрыска воды в компрессор ГТУ «Демоцентр». С целью получения экспериментальных данных проведено дооснащение установки приборами - всего более 20 единиц. Проведен комплекс измерений на установке на «сухом» компрессоре, что позволит после «влажных» испытаний сравнивать полученные результаты в расчетах и экспериментах, необходимые экспериментальные результаты. На основе модели горения природного газа в камере сгорания ГТУ, разработанной ИНЭПХФ с участием НТЦ ЭПУ, проведены расчеты предельных концентраций окислов азота и концентраций окиси углерода. На последующих этапах планируется проведение экспериментов по определению влияния впрыска воды в компрессор и впрыска пара в природный газ на снижение локальных температур и тем самым на снижение выбросов окислов азота. В плане исследований по экологическим проблемам ГТУ была подготовлена и апробирована методика определения концентрации окислов азота. Рассмотрены новые подходы к химической электроэнергетике. Исследованы электрохимические процессы в воздушно-алюминиевом топливном элементе. Исследована работа воздушно-алюминиевого топливного элемента в импульсных режимах. (НТЦ ЭПУ ОИВТ РАН) Теоретическое исследование кинетики процесса горения метана показало, что можно эффективно снизить эмиссию оксидов азота в продуктах сгорания метана в топках водогрейных котлов путем организации форсированного режима сжигания топлива, ведущего к сокращению времени пребывания продуктов горения в высокотемпературной зоне. Дополнительные возможности снижения эмиссии оксидов азота в выбросах открываются при сжигании смесей водяного пара с метаном. Добавка пара приводит к снижению температуры в зоне горения и к значительному замедлению процесса образования оксидов азота, благодаря чему становится технически проще существенно сократить время пребывания в высокотемпературной зоне и снизить концентрацию оксида азота в продуктах сгорания в несколько раз (и даже на порядок). (ИНЭПХФ РАН) Разработано целевое видение (стратегия) развития электроэнергетики России до 2030 г. при различных гипотезах развития экономики страны и потребности в электроэнергии с учетом потенциальных возможностей топливных отраслей, энергомашиностроения и электротехнической промышленности, строительной индустрии, новых энергетических технологий, ценовых условий. (ИСЭМ СО РАН, ЭНИН, ОИВТ РАН, ИНЭИ РАН) 50 Разработаны принципы описания неравновесных и необратимых процессов в физико-химических системах средствами равновесной термодинамики. Предложены модификации моделей экстремальных промежуточных состояний, обеспечивающие формализованный учет ограничений на скорости химических превращений и процессов переноса. Разработан метод комплексной оценки надежности теплоснабжения потребителей с учетом всех звеньев системы теплоснабжения: топливообеспечения, источников тепла и тепловых сетей. Метод использует математический аппарат Марковских процессов. (ИСЭМ СО РАН) Предложены комбинированная технология и методы расчета по отбору и аккумулированию тепловой энергии верхних слоев земной коры. Реализация технологии предполагает строительство неглубокого (до 300 м) скважинного теплообменника с циркуляцией холодной воды по кольцевому зазору, а нагретой воды - по теплоизолированной колонне труб. На поверхности нагретая вода (20-30 °С) поступает в испаритель теплового насоса, где происходит ее охлаждение до 5-10 °С. В межотопительный период закачка в скважинный теплообменник воды, нагретой в солнечных коллекторах, обеспечивает восстановление температурного поля горной породы. (ИПГ ДагНЦ РАН) Определены тенденции развития топливно-энергетического комплекса России на перспективу до 2020 г. с обоснованием спроса на энергоресурсы и развития основных месторождений топлива. Для Минпромэнерго РФ разработаны методические положения и впервые сформированы топливно-энергетические балансы страны, федеральных округов и субъектов Федерации на период до 2020 г. Впервые выполнен комплекс исследований по обоснованию сценариев развития электроэнергетики России в виде: 1) целевого видения производственной и территориальной структуры отрасли на период до 2030 г., 2) обоснования развития и размещения конкретных энергетических объектов (мощностью более 300 МВт) на период до 2020 г. (передано Минпромэнерго РФ), 3) индикативного плана развития энергетических компаний с их производственными и финансовыми балансами по годам до 2010 г. Исследована роль российского газа на Евразийском континенте на основе комплексной методологии и инструментария, в которых традиционный системный подход дополнен количественным анализом рисков, в том числе геополитических. Выявлены и учтены в долгосрочном прогнозе основные факторы развития мировых энергетических рынков, оказывающих влияние на экспортную газовую политику России. (ИНЭИ РАН) Проблемы машиностроения Создана малогабаритная высокопроизводительная установка для получения водорода из природного газа с применением промежуточного генератора синтезгаза, что позволяет рассматривать вопрос о разработке проекта промышленных установок с выработкой энергоносителей (водорода, метанола) с параллельным решением экологических вопросов, а именно утилизации факельных газов. (ИЦ им. М.В. Келдыша) Завершен комплекс НИОКР по созданию плазменного двигателя КМ-60 для перспективной спутниковой платформы «Экспресс-1000». По достигнутым параметрам двигатель КМ-60 не имеет аналогов. (ИЦ им. М.В. Келдыша, НПО ПМ им. М.Ф. Ре-шетнева) Разработан, изготовлен и исследован лабораторный образец двухступенчатого стационарного плазменного двигателя типа СПД-90Д, показана возможность значительного повышения удельного импульса тяги на режимах работы с умеренной (не более 51 2 кВт) разрядной мощностью, что является предпосылкой для разработки двигателя нового поколения с высокими ресурсными и тягово-энергетическими характеристиками. (ФГНУ «НИИ ПМЭ» МАИ) Создан и прошел морские испытания малогабаритный автономный необитаемый подводный аппарат ММТ-3000. Аппарат имеет хорошие динамические характеристики, небольшие размеры и вес: длина 2,2 м, вес 200 кг. Он оснащен системой позиционирования, доплеровским лагом, пилотажными датчиками, гидролокатором бокового обзора. Имеет широкую область применения - от морских биологических исследований до разведки полезных ископаемых на глубине до 3000 м. (ИПМТ ДВО РАН) С целью повышения надежности и безопасности функционирования ракетно-космических стартовых комплексов (СК), эксплуатирующихся за пределами первоначально назначенных технических ресурсов, разработаны методы обеспечения безопасной эксплуатации оборудования СК как сложной технической системы. Требования к безопасности разработаны на основе критериев нелинейной механики разрушения и представления о достижении предельных состояний в отдельных «слабых» элементах конструкции. Проведен анализ методов расчета взаимодействия струй с преградами и их теплового воздействия на элементы наземного оборудования. Предложена классификация стадий деградации СК по степени старения и износа оборудования, которая позволяет более ориентированно вести разработки методов и систем обеспечения безопасности СК при их функционировании. (ФГУП «КБОМ» им. В.П. Бармина, ИМАШ РАН, ИВМ СО РАН) Разработаны методы определения рисков и оценки их параметров при обеспечении заданного уровня эксплуатационной надежности и безопасности сложных инженерно-технических объектов. На рассматриваемом этапе научно-методические обоснования проектных решений сформированы применительно к инженерно-техническим системам Северо-Муйского тоннеля, работающим в условиях комбинированного динамического нагруже-ния. (ИМАШ РАН, Иркутский государственный университет путей сообщения). Разработана единая система анализа и управления безопасностью технологического оборудования, работающего в контакте с сероводородосодержащими газами и жидкостями. Методики предполагают учет определяющих факторов отказов, категориро-вание рисков, нормирование отказов и использование пространственных моделей рисков. Результаты разработки включены в комплексную программу оценки безопасности и риска. (ИМАШ РАН, ОАО «Техдиагностика» г. Челябинск, Южно-Уральский государственный университет) Разработаны и внедрены методы экспертизы промышленной безопасности опасных производственных объектов на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях с целью определения параметров риска с использованием развитых методов оценки вероятностей чрезвычайных ситуаций и ущербов от них. (ИМАШ РАН, ООО «НПЦ Техпроект», г. Уфа) Разработан кислородно-водородный двигатель РДО14Ь тягой 10 тс, предназначенный для разгонных блоков и межорбитальных буксиров. Двигатель выполнен по безгенераторной схеме, обеспечивающей более высокий уровень надежности и безаварийности по сравнению с двигателями с газогенератором. На всех огневых и уточняющих испытаниях не было ни одного аварийного исхода. (ОАО «КБ химавтоматики») Разработаны принципы создания модифицированных металлополимерных антифрикционных материалов на основе металлической матрицы. Разработаны основы трибоспектральной идентификации процессов трения и принципы диагностики трибо-системы. Внедрение технологии управления фрикционным контактом позволит значительно повысить технико-экономические и экологические показатели отечественных локомотивов. (РГУПС) Разработана лазерная технология наплавки износостойких металлокерамических покрытий с ультрадисперсной упрочняющей фазой для повышения износостойкости 52 деталей, работающих в узлах трения, в трибосопряжении с наноструктурированными кристаллами частично стабилизированного диоксида циркония. Покрытие обладает повышенной коррозионной стойкостью, износостойкостью и задиростойкостью в сравнении с покрытиями, получаемыми твердым электролитическим хромированием, и перспективно для защиты от износа тяжело нагруженных деталей космической техники. (ИМАШ РАН, ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина) Разработана и передана заказчику для проектирования перспективных атомных объектов морской техники, методология расчетного прогнозирования уровней радиационного воздействия на человека и связанных с ним рисков при радиоактивном загрязнении морской среды. Создана и прошла государственные испытания система постоянного контроля и параметрического диагностирования состояния проточной части первого российского морского базового газотурбинного двигателя М75РУ. (ФГУП ГНЦ «ЦНИИ им. А.Н. Крылова») Разработана и создана установка ионного осаждения, в том числе наноструктурных покрытий однослойной и многослойной конструкции из нитридов, карбидов, оксидов на изделия из металлов, керамики, стекла и жаропрочных пластмасс. По своим рабочим характеристикам установка превосходит лучший зарубежный аналог компании «PLATIT». (ОАО НПО «ЦНИИТМАШ») Предложен метод модификации с применением минеральных присадок, поверхностных слоев трибологических пар, что обеспечивает повышение износостойкости механизмов и агрегатов. В результате внедрения предложенного метода повышается износостойкость механизмов, облегчается пусковой режим двигателя автомобиля. (ИМСС УрО РАН) Созданы научно-методические основы выявления зон повышенного риска разрыва нефтегазопроводов, действующих в сложных природно-климатических условиях. Комплексная наземная, аэрокосмическая и картографическая информация мониторинга нефтегазопроводов анализируется с использованием синтезированных цифровых карт путем многопараметрического исследования влияющих факторов. Разработка направлена на развитие геоинформационной технологии мониторинга трубопроводных систем, позволяющей выявлять зоны повышенного риска разрыва трубопроводов и зоны загрязнения окружающей среды. (НГИЦ РАН) Завершен комплекс многолетних работ по монтажу и испытаниям ядерной энергетической установки нового атомного ледокола «50 лет Победы». Введение в строй этого ледокола позволит обеспечить эффективную эксплуатацию северного Морского пути до момента сооружения перспективного атомного ледокола нового поколения в 2015 г. Разработана концепция инновационного высокотемпературного газоохлаждаемо-го реактора МГР-Т для энерготехнологического применения, в том числе для крупномасштабного промышленного производства водорода из воды. (ОКБМ, ФГУ РНЦ «Курчатовский институт») Разработана конструкция и получен патент на устройство для удаления влаги в действующих теплофикационных турбинах. Применение данного устройства позволяет удалить до 35% влаги от ее общего количества в подводимом к турбине паровом потоке. Снижение влажности парового потока способствует повышению надежности и экономичности работы турбины за счет снижения интенсивности эрозионного износа и уменьшения потерь от влажности. (ОАО ВТИ) Рассмотрены режимы пуска и выбега вибрационной машины с инерционным возбуждением колебаний. Полученные результаты направлены на усовершенствование систем управления пуском послерезонансных вибрационных машин (грохотов, конвейеров, дробилок), обеспечивающую преодоление зоны резонанса, в которых имеет место эффект Зоммерфельда при значительно меньшей установочной мощности электродвигателя. (НПК «Механобртехника», ИПМаш РАН) 53 Разработан новый метод повышения усталостной долговечности и износостойкости конструкционных материалов и их сварных соединений путем совмещения наност-руктурирования поверхностных слоев и ионной имплантации. На высокопрочных авиационных сталях в области малоцикловой усталости, метод обеспечивает повышение усталостной долговечности более чем в 2 раза. Достигнуто увеличение усталостной долговечности стали ВКС-12 в 1,8 раза, сплава ВЖ172 в 3-5 раза, и увеличение длительной прочности сплава ВЖ172 на 20% при температуре эксплуатации турбины. (ИФПМ СО РАН, ИМАШ, ИМЕТ, ОКБ Сухого, ФГУП ВИАМ) Разработаны научные основы проектирования и расчета миниатюрных многозвенных мобильных роботов, состоящих из соединений функциональных мехатронных модулей электромагнитного и электромеханического принципа действия. Движение миниатюрных роботов может происходить в недетерминированных заранее условиях и средах, включая трубы малых диаметров от 6 мм до 30 мм с разной шероховатостью поверхности. Результаты направлены на создание новых наукоемких автоматизированных технологий в машиностроении, энергетике, нефтегазовой промышленности, в специальной технике. Получено решение контактной задачи в трехмерной постановке о скольжении сферического индентора, моделирующего отдельную неровность шероховатого тела, по вязкоупругому полупространству без учета адгезии. На основе полученного решения выполнен анализ зависимости деформационной составляющей силы трения от нагрузки, скорости скольжения, геометрических размеров тел и механических характеристик материалов. (ИПМех РАН) Разработана программа расчета контактных характеристик и контактно-усталостных напряжений в системе колесо-рельс, которая включена составной частью в единую трибодинамическую модель взаимодействия экипажа и пути. Эта модель является мощным инструментом при решении ряда теоретических и прикладных задач. (ВНИИЖТ, БГТУ, ИПМех РАН) Разработана аппаратура для поточного контроля труб нефтяного сортамента, основанная на сочетании многоэлементных датчиков электромагнитного и магнитных полей и анализе сигналов от наружных и внутренних дефектов с применением цифровой обработки. (НИИ ИНТРОСКОПИИ МНПО «Спектр») С использованием метода компьютерного конструирования разработан никелевый жаропрочный сплав IV поколения ВЖМ-4, легированный 6% Re и 4% Ru для литья турбинных лопаток с монокристаллической структурой. Сплав ВЖМ-4 обеспечивает при существующих температурно-силовых режимах работы лопаток увеличение в 4-6 раз их ресурса или повышение на 50-60 °С их температурной работоспособности. Разработаны технологии получения теплозащитных покрытий с ионно-плазмен-ным соединительным слоем и внешним керамическим слоем для длительной тепловой защиты деталей горячего тракта и лопаток турбин перспективных ГТД и ГТУ при температуре до 1100 °С и ресурсе до 6000 ч.). (ФГУП ВНИИАМ) Созданы сотовые каркасные конструкции из фольги металлической сетки и микроканальных пластин с керамическим слоем, полученным методом детонационного напыления для каталитических реакторов с активным компонентом из металлов платиновой группы, эффективно работающие при температурах до 1100 °С. Разработаны конструкции блочных каркасов, включая нагреватели из металлокерамических композитов для запуска каталитического процесса при высокой температуре. Изготовлено семейство каталитических реакторов: нейтрализаторов выхлопных газов автомобиля, конверторов жидких углеводородов в синтез-газ и микрореакторов для водородных топливных элементов. Проведенные испытания показали полную надежность детонационных покрытий и высокую эффективность созданных каталитических устройств. (ИГиЛ СО РАН) Разработан комплексный метод изготовления слоистого композиционного материала типа титановый сплав-алюминид титана. Изготовлены биметаллические и триме- 54 таллические листовые заготовки размерами 150 х 50 мм2, толщиной 2-6 мм. Полученные результаты показывают принципиальную возможность создания новых жаропрочных материалов в авиационной технике. (ИПСМ РАН) Разработана гидроопора с магнитореологическим наполнителем для установки под верхнее строение пути метрополитена с целью защиты окружающей среды от вибраций и шума, возникающих при контакте колес поезда с рельсом. При натурных испытаниях подтвержден уровень снижения шума до 40 децибел в области частот до 130 Гц. Получен патент. (Нф. ИМАШ РАН) Разработана методика диагностики безопасности движения высокоскоростных железнодорожных поездов. Путем анализа пространственного колебания вагона решена задача выявления неисправностей рельсового пути и конструкции вагона на ранней стадии их появления. Изготовлен действующий макет измерительно-вычислительного комплекса, способный обеспечить реализацию методики при скоростях до 400 км/ч. (ИПТ РАН) Разработана методика тепловизионного мониторинга для оценки текущего тепло-напряженного состояния аппаратов радиохимического производства. Методика использована при обследовании кольцевых аппаратов на ФГУП ПО «МАЯК». (ИМАШ УрО РАН) Впервые в отечественной практике разработана методика анализа рисков при функционировании транспортных систем, основанная на использовании комплекса моделей и ориентированная на решение задач анализа безопасности транспортных объектов и коммуникаций. Используемый математический аппарат позволяет рассчитать вероятности возникновения и оценить последствия аварий различных классов, а также построить зоны территориального риска. В зависимости от полученных значений вероятности принимаются решения о необходимости разработки и реализации предупредительных мероприятий. Методика может быть использована как на стадии проектирования и модернизации объектов, так и для оценки эффективности эксплуатации существующих транспортных объектов. (ИПТ РАН) Механика Продолжены исследования по методам перемещения систем в сопротивляющихся средах, основанным на управляемом движении внутренних подвижных масс. Исследованы движения при наличии внешних сил сухого трения, подчиняющихся закону Кулона, сил линейного и квадратичного сопротивления, зависящих от скорости движения. Рассмотрены как изотропный, так и анизотропный случаи. В последнем случае величина силы сопротивления зависит от направления скорости. Построены оптимальные периодические движения внутренней массы, при которых достигается максимальная средняя скорость движения системы как целого. Эксперименты, в которых движение внутренних масс моделируется вращением нескольких маховиков с эксцентрично посаженными массами, продемонстрировали работоспособность и эффективность способа перемещения. На основе предложенного принципа созданы миниатюрные мобильные роботы, способные перемещаться внутри труб. Решена задача о предельной точности идеального криогенного гироскопа, поставленная в 1961 году в связи с предложением провести первый в истории эксперимент по проверке общей теории относительности при помощи высокоточного гироскопа, размещенного на борту искусственного спутника Земли. Показана ошибочность оценки точности криогенного гироскопа, из которой следовала невозможность регистрации основной релятивистской прецессии гироскопа. Построенная с помощью теории Дебая модель идеального гироскопа показывает, что его погрешность уменьшается как квад- 55 рат абсолютной температуры, что делает чисто термодинамический барьер несущественным. (ИПМех РАН) Выполнены проектно-баллистические исследования полета космического аппарата (КА) к Марсу в рамках проекта «Фобос-Грунт». Создана модель движения Фобоса, учитывающая влияние основных гравитирующих тел, нецентральность гравитационных полей Марса и Фобоса, приливные эффекты и другие факторы. Проведено моделирование движения центра масс КА на этапах от подлета к Марсу до начала сеанса посадки на поверхность Фобоса. Выполнена работа по баллистико-навигационному обеспечению старта с Фобоса и выхода на базовую орбиту, проведено моделирование старта КА с Фобоса. Дана оценка точности выхода КА на промежуточную и базовую орбиту. (ИПМ им. М.В. Келдыша РАН) Разработаны и изучены математические модели свободных неизотермических пленок жидкости. Построен и реализован алгоритм численного решения нестационарных задач на базе полных уравнений Навье-Стокса и теплопроводности в двухмерном случае и в рамках приближения тонкого слоя - в трехмерном случае. Полученные результаты позволяют рассчитать равновесные формы неизотермической пленки в микромасштабах и в условиях микрогравитации и оценить время ее жизни при превышении критических значений тепловых нагрузок. Они важны для понимания процессов, происходящих в пенах, и представляют интерес при разработке новых технологий нанесения покрытий. Экспериментально, аналитически (в линейном приближении) и численно исследована эволюция относительной завихренности в прямоугольном бассейне с наклонным дном после резкого замедления его вращения. Обнаружен эффект кумуляции завихренности. Первоначальная завихренность примерно одинакова во всем бассейне, в процессе эволюции усиливается во много раз в одном вихре меньшего размера. Усиление вращения индуцирует вертикальные вторичные течения, проникающие до дна сосуда. (ИГиЛ СО РАН) В результате экспериментов и расчетов изучено влияние возмущений на входе в трубу на величину числа Рейнольдса, при которой в круглой трубе происходит смена установившегося ламинарного режима течения на турбулентный. Показано, что значение числа Рейнольдса зависит не только от интенсивности начальных возмущений, но и от их структуры. (ИМех МГУ) Предложен простой локальный алгоритм активного подавления неустойчивых возмущений в пограничном слое, приводящих к ламинарно-турбулентному переходу. Он основан на вертикальном смещении элементов поверхности, пропорциональном изменению давления на них, с некоторой постоянной задержкой по времени. Преимуществами разработанного способа являются простота реализации и высокая эффективность в широком диапазоне частот и направлений распространения волн неустойчивости. Предложена схема демонстрационного образца активной системы управления для проверки метода в условиях эксперимента. (ФГУП ЦАГИ) Разработаны схемы прямоточных камер сгорания с проточными и автономными типами термохимических реакторов. Экспериментально показана принципиальная возможность осуществления высокоэффективного рабочего процесса с предварительным термохимическим разложением керосина в реакторе. На основе экспериментальных и расчетных исследований физико-химических процессов определены оптимальные режимы работы термохимических реакторов на керосине по коэффициенту избытка воздуха, обеспечивающие наибольшее содержание газообразных горючих компонентов при минимальном образовании твердой фазы углерода. (ФГУП ЦАГИ, ОИВТ РАН) Впервые экспериментально выделены трубчатые структуры на вертикальной оси течения, возбуждаемого осциллирующим диском или шаром в толще непрерывно и слабостратифицированной жидкости, переходящие в автокумулятивные струи с увеличением амплитуды колебаний. 56 Создана и реализована компьютерная трехмерная вычислительная модель физической механики двухтемпературной химически неравновесной плазмы тлеющего разряда, который может быть использован в качестве электромагнитного актюатора в перспективной аэрокосмической технике. Численно обнаружен новый физический эффект перехода плазменного столба, существующего в режиме нормальной плотности тока, от гауссова пространственного распределения к торообразному. (ИПМех РАН) Разработаны математические модели и методики расчета устойчивости сферической формы парогазовых пузырьков при их больших расширениях-сжатиях в жидкости. Исследована эволюция малых возмущений сферической формы при сверхсильных расширениях-сжатиях кавитационного пузырька в дейтерированном ацетоне и аналогичных по величине максимального радиуса расширениях-сжатиях воздушного пузырька в воде. Установлено, что амплитуда возмущений может нарастать в сотни раз в первом случае и в десятки тысяч раз - во втором. (ИММ КазНЦ РАН) Разработаны методы численного моделирования динамики закрученных кавитиру-ющих потоков жидкости. Установлены условия возникновения и определены характеристики возникающих автоколебаний. Разработаны опытные генераторы колебаний, которые могут быть использованы в нефте- и газодобыче, при получении гомогенных эмульсий, дисперсий и суспензий, в процессах перемешивания. Экспериментально установлен эффект волнового диспергирования газа в жидкости. Размеры пузырьков при этом не превосходят 0,3 мм при существенном снижении энергозатрат. Проведено моделирование процесса фильтрации жидкости и газоконденсатной смеси через пористый грунт при волновых воздействиях. Установлено возникновение аномально больших скоростей фильтрации жидкости для резонансных волн. Показано, что волны способствуют уменьшению жидкой пробки, образованной в результате снижения давления в пласте, и тем самым повышают проницаемость пластов. Разработаны научные основы получения гомогенных газожидкостных смесей, которые могут быть положены в основу получения пенобетона с повышенной удельной прочностью. (НЦ НВМТ РАН) Теоретически и в компьютерных экспериментах обнаружен и исследован ранее неизвестный механизм неустойчивости жидких диэлектриков в экстремальных электрических полях под действием сил электрострикции - анизотропный распад на двухфазную систему нитевидных паровых каналов в жидкости, параллельных локальному вектору электрического поля. При компьютерном моделировании электрогидродинамики сплошной среды методом решеточных уравнений Больцмана продемонстрировано это явление как в однородном электрическом поле, так и в неоднородном, что подтверждает теоретически предсказанное явление. (ИГиЛ СО РАН) Теоретически описаны процессы слияния зернограничных нанотрещин и новый механизм пластической деформации. Сформулирован энергетический критерий длительной прочности металлических материалов в условиях высокотемпературной ползучести. Теоретически предсказан и экспериментально реализован принципиально новый способ получения монокристаллических пленок карбидокремния на кремнии - нового материала, обладающего уникальными свойствами и применениями в микро- и оп-тоэлектронике. (ИПМАШ РАН) Предложен метод аналитического исследования напряженного состояния и формы изнашиваемых тел, подверженных действию осциллирующей тангенциальной нагрузки, при неполном проскальзывании поверхностей в области контактного взаимодействия и частичном или полном удалении продуктов износа из зоны трения. Предсказаны места наиболее вероятного образования трещин при фреттинге. Разработана модель трещины в анизотропном материале, получены критерии искривления трещины и потери устойчивости ее траектории в ортотропном упругом материале. Проведено математическое моделирование процессов наращивания (в частности, сферической аккреции) упругих и вязкоупругих тел в условиях гравитации. (ИПМех РАН) 57 Изучена кинетика остаточных напряжений для толстостенных сварных соединений из аустенитных нержавеющих сталей и построена интегральная диаграмма деформирования сварного соединения. Исследованы кривые малоцикловой прочности и тре-щиностойкости с учетом эксплуатационных коррозионных повреждений, возникающих при длительном действии сред различной агрессивности. (ИМАШ РАН) Изучены критерии инициирования и кинематические параметры волн разрушения в стеклах в условиях сжатия плоской ударной волной. Разработана модель явления, основанная на аналогии с волнами горения. Проведено сравнительное исследование поведения поликристаллической меди в различных структурных состояниях. Установлено влияние микродефектов контролируемых размеров на сопротивление откольному разрушению и связь характеристик субмикросекундного разрушения со структурой материала. (ИТЭС ОИВТ РАН, ИПХФ РАН) Разработана нелинейная эндохронная модель механического поведения стареющих вязкоупругих материалов при конечных деформациях. Указан эффективный алгоритм численного решения пространственных начально-краевых задач, приводящий к значительным упрощениям их физической и геометрической нелинейности. В качестве примера решена контактная задача о стесненном сжатии резинового амортизатора. Результаты эксперимента хорошо согласуются с теорией. (ФГУП ЦНИИМАШ) Разработан экспериментально-теоретический метод и созданы установки ДМ-1 и ДМК-1 для определения механических характеристик пленок и мембран, в том числе с различными дефектами, при двухосном нагружении в агрессивной среде. Установлено существенное влияние дефектов, в частности коррозионных, на величину модуля упругости и условного модуля упругости в пластической области. (ИММ КазНЦ РАН) На основе теории несжимаемого жесткопластического тела определены предельные условия, характеризующие прочность конструкционных материалов, и построены поверхности нагружения по кривым упрочнения на основе стандартных испытаний образцов на одноосное растяжение-сжатие. (ИМиМ ДВО РАН) Сформулированы и решены в замкнутом виде задачи о чистом изгибе упругой пластины с физически нелинейным включением произвольной формы. (ИГиЛ СО РАН) Создана математическая модель конвективного движения плюмов в предположении их ламинарных движений с учетом плоскопараллельного вращательного и спиралеобразного движения субстанции. Учитывается, что нижнее основание литосферных плит имеет разнотипные свойства по отношению к их взаимодействию с плюмами. Разработанная теория позволяет определить поведение нижнего основания литосферных плит по высокоточным данным на поверхности Земли при условии, что известны физико-механические свойства и геометрия литосферных плит. (ЮНЦ РАН) На основе анализа результатов испытаний образцов пород из нефте- и газосодер-жащих пластов на прессе трехосного независимого нагружения развит новый подход к проблеме повышения нефтегазоотдачи пластов, учитывающий решающую роль напряжений в формировании эксплуатационных характеристик скважин. Построена модель явления потери устойчивости стволов наклонных нефтяных и газовых скважин. Разработаны практические рекомендации по увеличению продуктивности скважин, безаварийному бурению наклонных и горизонтальных стволов. (ИПМех РАН) В рамках несимметричной теории упругости (среды Коссера) найден новый тип поверхностной волны со сдвиговой и ротационными компонентами. Получены численные результаты о характере сингулярности напряжений в вершине конуса при различных вариантах граничных условий на боковой поверхности. Разработана теория термоупругих процессов при конечных деформациях, описывающая ряд экспериментальных фактов (энтропийную упругость, изменение температуры в адиабатическом процессе и термоупругую инверсию). Разработана методика построения биортогональных вейвле-тов и на их основе разработаны и реализованы быстрые численные алгоритмы решения дифференциальных уравнений в частных производных. (ИМСС УрО РАН) 58 Выполнен цикл теоретических и экспериментальных исследований, в которых сформулированы новые представления о механизмах разрушения и удаления расплава при газолазерной резке металлов. Установлена гидродинамическая природа образования шероховатости. Показана определяющая роль газовой динамики в процессе лазерной резки толстолистовых материалов. Сформулированы технические рекомендации по управлению струйными течениями вспомогательных газов, которые позволили получить качественно новые практические результаты и продвинуться по толщине разрезаемого материала до 30-50 мм с хорошим качеством и шириной от 0,4 мм до 2,6 мм. Результаты проведенных исследований получены впервые в России и по некоторым показателям опережают аналогичные зарубежные разработки. (ИТПМ СО РАН) Экспериментально выявлен и теоретически объяснен эффект возникновения активированного слоя при формировании наноструктурной поверхности в процессе элек-тронно-ионно-плазменной обработки материалов, связанный с генерацией неизвестного ранее типа дефектов, названного протодефектом. В его основе лежит локальное ГЦК-ГПУ превращение. Протодефект может формировать дефекты более высокого уровня - дислокации, дефекты упаковки и т.д. (ИФПМ СО РАН) Выполнено компьютерное моделирование процессов имплантации высокоскоростных микро- и наночастиц в упругопластические материалы; предложена модель появления в треке макрочастиц - доноров наночастиц имплантируемого материала. (ИМАШ УрО РАН) Исследованы микропроцессы развития разрушения в ферритно-перлитных сталях, подвергнутых равноканальному угловому прессованию и высокоскоростной деформации взрывом. Показано, что в обоих случаях происходит взаимное торможение микротрещин, увеличивается рельефность излома и, при сохранении характера лавинности, повышается энергоемкость разрушения. (ИФТПС СО РАН) Показано, что процесс радиально-сдвиговой прокатки обеспечивает необходимые условия измельчения структуры сталей и сплавов до наноуровня. (ИПСМ РАН) Впервые в мире произведен запуск тяжелого ракетоносителя Протон-М с композитным верхним отсеком второй ступени сетчатой структуры. Диаметр отсека 4,1 метра, масса 500 кг. (ФНПЦ ОАО «ЦНИИСМ», ГКНЦПЦ им. М.В. Хруничева) Экспериментально исследованы молекулярные механические процессы, лежащие в основе мышечного сокращения. Подтверждена предложенная ранее структурно-кинетическая модель этих процессов. (ИМех МГУ, ИИФ УрО РАН, Имперский колледж (Лондон), Европейский синхротронный источник излучения (Гренобль)) Проблемы управления Разработан численный алгоритм субоптимального синтеза управления в нелинейной трехмерной игровой задаче преследования-уклонения, моделирующей маневрирование самолетов с установившимися в горизонтальной плоскости скоростями в условиях конфликтной ситуации. Построен алгоритм синтеза управления во всем фазовом пространстве, основанный на прогнозировании движения преследуемого игрока. Решена задача оптимального по быстродействию управления нелинейным маятником. Рассмотрены случаи приведения маятника в верхнее неустойчивое и в нижнее устойчивое положения равновесия. Оптимальное управление имеет сложную структуру и содержит как кривые переключений, так и разделяющие кривые, состоящие из таких точек фазовой плоскости, из которых исходят две различные оптимальные траектории. (ИПМех РАН) Для колесного робота получена оценка областей экспоненциальной устойчивости с помощью методов, основанных на линейных матричных неравенствах. Для оценки 59 области начальных условий (отклонений и ориентации), гарантирующих заданную скорость экспоненциального убывания отклонения используется метод, основанный на проверке разрешимости линейных матричных неравенств. Разработана система управления расходованием топлива, система регулирования газов в камерах сгорания ЖРД и регулирования кажущейся скорости ракеты-носителя. Работы проведены для РН «Союз-2», призванной стать базовым средством выведения на орбиту отечественных пилотируемых кораблей. Разработана «Автоматизированная система обеспечения информационного взаимодействия Российских компетентных органов с Европейской полицейской организацией - Европолом», позволяющая обеспечить автоматизированную обработку информационных потоков при обеспечении необходимого уровня безопасности и сохранения конфиденциальности данных. (ИПУ РАН) Создан комплекс имитационного моделирования системы организации воздушного движения (ОрВД) (номер государственной регистрации 200561207 от 08.08.2006 года). Комплекс предназначен для организации и проведения исследований по оценке эффективности и безопасности использования воздушного пространства РФ в различных условиях. Он обеспечивает уникальную интеллектуальную поддержку аналитических служб и специалистов центральных и региональных органов ОрВД. Разработан модифицированный метод оптических потоков для выделения движущихся объектов на цифровых видеопоследовательностях, обеспечивающий высокую робаст-ность и вычислительную эффективность в задачах обнаружения и сопровождения как мелкоразмерных, так и крупноразмерных объектов. В рамках данного метода используется пространственно-временная фильтрация и разностное накопление последовательностей двумерных изображений. Движущиеся элементы изображения определяются на основе оценки накопленного оптического потока. (ГНЦ ФГУП «ГосНИИАС») Развита нелинейная теория внутренней устойчивости группировок движущихся объектов (формаций). Внутренняя устойчивость определяется как возможность сохранения объектами заранее заданной конфигурации. В отличие от известных постановок, учитываются неполнота и неточность измерения состояния, неопределенности среды и объектов, ограниченность управления и некоторые другие нелинейности, а также дискретность измерений и формирования управлений. Для формаций, динамика которых описывается линейными дифференциальными уравнениями, получены необходимые и достаточные условия внутренней устойчивости. (ИДСТУ СО РАН) Введен в промышленную эксплуатацию на Волгодонской АЭС высоконадежный многопроцессорный управляющий вычислительный комплекс перегрузочной машины атомного реактора. Осуществлена ежегодная перегрузка ядерного топлива на 1-м энергоблоке АЭС. Экономический эффект от использования комплекса составил 18 млн. руб. Создан программный комплекс поддержки принятия решений на основе нейронной сети, предназначенный для осуществления поддержки принятия решений по контролю эффективности эксплуатации фонда установок электроцентробежных насосов ОАО «Сургутнефтегаз». За период промышленной эксплуатации (6 месяцев) с помощью комплекса было предотвращено около 2-х десятков аварий, что предотвратило дорогостоящий ремонт погружного оборудования и исключило работы по запуску/останову скважин. Разработан бесконтактный метод определения разновысотности головок тепловыделяющих сборок атомного реактора на основе реконструкции трехмерных изображений, полученных одной телевизионной камерой в водной среде активной зоны реактора. Внедрение разработанного метода и созданной на его основе системы измерения разновысотности головок тепловыделяющих сборок позволит сократить временные затраты, связанные с транспортно-технологическими операциями с ядерным топливом. (НИИ MB С ТРТУ, ЮНЦ РАН) 60 Разработаны методы эффективного преобразования различных моделей пространственных данных в региональные стандарты геоданных для решения крупных тематических задач рационального природопользования и экологической безопасности. Разработаны научно-методические основы выявления зон повышенного риска разрыва нефтегазопроводов при их эксплуатации в сложных природно-климатических условиях с использованием многопараметрического анализа влияющих факторов. Разработка направлена на развитие геоинформационной технологии мониторинга трубопроводных систем, позволяющей выявлять зоны повышенного риска разрыва трубопроводов и зоны загрязнения окружающей среды. Разработаны способы использования крупномасштабной космической съемки для выявления поисковых признаков углеводородного сырья в районе российской Арктики. Намечены газоперспективные участки для постановки детальных геологоразведочных работ. Выполнен прогнозный анализ алмазоносности, золотоносности и полиметаллического орудения территории республики Коми на основе компьютерной обработки материалов спектрозональной и многозональной космической съемки. Выявлены новые структуры и участки, перспективные на обнаружение месторождений золота, алмазов, свинца и цинка. Разработаны методы эффективного преобразования различных моделей пространственных данных в региональные стандарты геоданных для решения крупных тематических задач рационального природопользования и экологической безопасности. (НГИЦ РАН) Разработана методика анализа рисков при функционировании транспортных систем, которая позволяет рассчитывать вероятности возникновения и оценить последствия аварий различных классов, а также построить зоны территориального риска. Разработана методика оценки эффективности системы управления безопасностью (СУБ) транспортной компании. Методика позволяет получить не только качественную, но и количественную оценку эффективности СУБ с учетом фактической аварийности принадлежащих компании транспортных средств. Как следствие этого, становится возможным не только объективное сравнение СУБ различных компаний, но и оценка эффективности отдельных мероприятий, направленных на повышение безопасности. Создана модель демонополизации сложившихся естественных монополий, основанная на замене монополизированной транспортной сети регулярными сетями, что позволяет подключить к процессу транспортировки несколько независимых участников с равными конкурентными возможностями, при этом административные механизмы управления сетью заменяются рыночными, а эффективность функционирования сети повышается. (ИПТ РАН) Завершена работа по формированию общей концепции сбора и обработки измерительной информации о координатных смещениях и деформациях элементов конструкции с использованием одновитковых вихретоковых датчиков с моделированием не измеряемых составляющих смещений. Разработаны новые методы определения координатных смещений лопастей винтовентилятора в газотурбинных двигателях, деформаций стенок цилиндров двигателя внутреннего сгорания и др. в условиях воздействия мешающих факторов и ограничений на число размещаемых на объекте исследования датчиков. Методы расширяют область решаемых задач по измерению многомерных смешений элементов конструкций в лопаточных силовых установках. Проведены теоретические и экспериментальные исследования кластерных одновитковых датчиков с чувствительными элементами в виде отрезка проводника. Разработаны (аналитические и численные) модели взаимодействия этих чувствительных элементов с имитатором лопатки, учитывающие геометрические и физические параметры, как чувствительного элемента, так и объекта. (ИПУСС РАН) 61 С целью повышения отказа устойчивости функционирования спутниковой системы «Ямал-200» разработаны алгоритмы резервного управления, которые обеспечивают следующие режимы ориентации: |
Похожие:
 | Российской Федерации» и постановления Правительства Российской Федерации от №1142 и Указа Президента Российской Федерации от 28 июня... | | Курганской области переданы полномочия Российской Федерации в части лицензирования фармацевтической деятельности (за исключением... |
| Фз «Об основах государственного регулирования торговой деятельности в Российской Федерации» с целью создания системы государственного... |  | Управление Министерства юстиции Российской Федерации по Алтайскому краю напоминает некоммерческим организациям о необходимости исполнения... |
| Уставом (Основным законом) Омской области, Уставом Калачинского городского поселения определяет права, обязанности и ответственность... | | Российской Федерации в области банковской и страховой деятельности настоящие Правила регулируют отношения, возникающие между Страховщиком... |
| Правил отнесения видов экономической деятельности к классу профессионального риска, утвержденных Постановлением Правительства Российской... | | Федеральным законом от 04. 05. 2011 №99-фз «О лицензировании отдельных видов деятельности» и Правилами подготовки и предоставления... |
| ... | | Лицензирование образовательной деятельности осуществляется в соответствии с законодательством Российской Федерации о лицензировании... |