В современных моделях и методиках расчета существующих быстроходных поршневых компрессоров подвижность стенок не учитывается из-за несущественной величины и незначительного влияния на эффективность рабочего процесса. Тихоходные поршневые машины, разрабатываемые в настоящее время в Омском государственном техническом университете, имеют ряд особенностей — в первую очередь, удлиненный цилиндр, подверженный большим деформациям по сравнению с существующими аналогами, и длительное время сжатия. Что, естественно, значительно влияет на протекание рабочего процесса. Проведенные исследования показали, что не учет подвижности стенок может привести к значительным погрешностям, получаемым при моделировании рабочего процесса тихоходных поршневых компрессоров.

Протечки рабочего вещества в зазорах проточной части компрессора занимают большую долю его объемных потерь. От точности определения количественной составляющей зависит оптимальность расчетных и аппроксимированных характеристик. Соответственно адекватная и качественная математическая модель должна включать фактор нестационарности процесса протечек, с учетом подвижности спиральных элементов. Вместе с этим большую роль в характере протечек играют реальные свойства рабочей среды, характеризуемые коэффициентом сжимаемости. Таким образом, в настоящей статье ставится задача создания математической модели адекватной действительному процессу сжатия и позволяющей оценить степень влияния подвижности стенок щели на протечки через них. Результат численных расчетов по предложенной методике имеет меньшую погрешность относительно экспериментальных данных, чем результат, полученный без учета подвижности стенок щели. Также он показал значительное влияние на расход протечек как разности давлений на краях щели, так и вязкостных свойств паромасляной смеси, значительный процент которой составляет масло.

Рассмотрены вопросы, связанные с возможными проблемами реализации программ цифровизации крупных предприятий по переработке природного углеводородного и минерального сырья, обусловленными несоответствием технического уровня существующего парка компрессорного оборудования этих предприятий как требованиям современного производства, так и передовым достижениям в области компрессоростроения. Отмечено, что несоответствие между моделируемыми (виртуальными) и физическими технологическими объектами приводит к завышению расходов на создание и поддержку IT-продуктов, а также к снижению их эффективности. Предложены пути совершенствования элементной базы компрессорного оборудования. Выполнен теоретический анализ эффективности функционирования альтернативной конструкции ротационно-пластинчатого компрессора с подачей воды в его проточную часть, показывающий принципиальную возможность замены парка существующих поршневых технологических компрессоров на более совершенные конструкции, производство которых может быть полностью основано на отечественных технологиях и локализовано в РФ в интересах профильных отраслей перерабатывающей промышленности.

В материале описана работа по повышению гидравлической эффективности проточной части ступени центробежного компрессора за счет применения автоматических алгоритмов оптимизации. Критерием оптимизации является политропный КПД ступени компрессора промежуточного типа. Представлена последовательность этапов процесса оптимизации в программном модуле Fine/Design3D пакета программного обеспечения Numeca. Приводится пояснение процесса создания твердотельной модели ступени сжатия. Также представлены газодинамические характеристики разрабатываемой ступени после оптимизации формы роторных и статорных элементов.

В статье рассматривается метод проектирования лопастной системы гидротурбины. Предлагаемая методика основывается на разработке обобщенного поэтапного метода, включающего проектирование скелетной поверхности лопасти осевой микрогидротурбины, и последующего исследования эффективности рабочего колеса. Методика опирается на современные методы исследований и сопровождается полным циклом проектирования: от задания начальных условий до создания 3D-модели рабочих органов гидротурбины. Разработанный алгоритм проектирования позволяет добиться упрощения и ускорения процесса проектирования малых гидротурбин. В заключение представлены прикладное применение и направления возможного совершенствования данной методики.

Целью работы является проведение автономных экспериментальных исследований электротермического микродвигателя с двумя автономными нагревательными элементами диаметром 4 мм. В результате экспериментальных исследований микродвигателя определена динамика нагрева конструкции микродвигателя и рабочего тела (изобутана) в диапазоне мощностей от 5 Вт до 60 Вт. Проведенные экспериментальные исследования показали возможность применения предложенной конструкции микродвигателя с двумя автономными нагревательными элементами не только на малых космических аппаратах, но и на микро- и наноспутниках в условиях ограниченной бортовой энергетики.

В работе представлена методика построения траектории облета базового космического аппарата с целью его инспектирования с помощью носимого на борту малого космического аппарата и оценка потребных запасов характеристической скорости на маневр облета. Использование методов приближенных вычислений позволило получить простейшие зависимости параметров траектории с высокой точностью. Методика позволяет не только оценить энергетические затраты на орбитальные маневры, но и позволяет рассчитать величины управляющих импульсов для реальной задачи управления движением малого космического аппарата относительно базового космического аппарата.

Представлены результаты эксперимента, целью которого являлось изучение влияния вибрационной обработки на образцы различных размеров из сплава AlSi10Mg, полученных селективным лазерным сплавлением. В ходе исследования производился контроль изменения шероховатости и скругления острых кромок в зависимости от размера образцов и угла наклона стенки. Также было изучено формирование зон пониженного контакта и необработанных зон во время обработки. В результате эксперимента была достигнута минимальная шероховатость поверхности образцов Ra 1,2 мкм. Длина необработанных зон в зависимости от геометрии варьировалась в диапазоне от 0,5 мм до 6 мм. Скругление происходило наиболее эффективно в первые 4 часа обработки на кромках, образованных тупым углом. Полученные результаты позволяют лучше понять особенности вибрационной обработки изделий из алюминиевых сплавов и оптимизировать процесс для достижения требуемых характеристик поверхности. Таким образом, результаты исследования могут быть полезны для различных промышленных секторов, где используются алюминиевые сплавы, и могут способствовать дальнейшему развитию технологий обработки изделий, полученных с помощью технологии селективного лазерного сплавления.

В работе представлены первичные результаты разработок и исследований авторов в области реактивных корректирующих микроракетных двигателей на холодном газе. Особенностью конструкции данного микродвигателя является использование дилатометрического полимерного привода в качестве регулятора работы отсечного клапана. В статье описано устройство дилатометрического микродвигателя. На основе сконструированного прототипа двигателя, в условиях вакуума, было проведено исследование работоспособности устройства при низком энергопотреблении. Результаты экспериментов показали, что при давлении рабочей газовоздушной смеси на входе в двигатель в 101325 Па и массовом расходе газа 2,33•10–7 кг/с устройство смогло выдать величину тяги в пределах 33 мкН, при удельном импульсе тяги 140 м/с. В свою очередь, энергопотребление устройства составило всего 0,81 Вт.

Одной из задач полимерного материаловедения является изучение возможностей повышения комплекса упруго-прочностных характеристик и трибологических свойств полимерных композиционных материалов путем усовершенствования технологии изготовления. В данной работе рассмотрено воздействие ультразвуковых колебаний частотой 17 кГц с одновременно наложенной низкочастотной модуляцией частотой 100 Гц в процессе синтеза, на свойства и структуру многокомпонентного полимерного композиционного материала торговой марки КВН-3.

В результате проведенных исследований установлено, что влияние технологического режима прессования, заключающегося в совмещенном воздействии колебаний частотой 17 кГц и 100 Гц в процессе синтеза КВН-3, позволяет повысить комплекс упруго-механических характеристик: предел прочности при растяжении на 3 %, относительное удлинение на 6 %, модуль упругости на 10 %, твердость на 2 % по сравнению с промышленным способом изготовления, а также снизить интенсивность массового изнашивания на 68 % и коэффициент трения на 3 %.

Была рассмотрена структура полимерных композиционных материалов после разных технологических режимов прессования. Фибриллярная структура полимерной матрицы после технологического режима с воздействием ультразвуковых колебаний и низкочастотной модуляции становится более мелкой и равномерно распределенной.