Вестник Московского энергетического института (Вестник МЭИ). Теоретический и научно-практический журнал.
Исследование частотных зависимостей диэлектрической проницаемости тонких аморфных пленок BaxSr1-xTiO3 для фазированных антенных решеток
Цель работы — исследование частотных зависимостей диэлектрической проницаемости тонких аморфных пленок титаната бария-стронция (BST, BaxSr1-xTiO3) для применения их в качестве нелинейного элемента в сегнетоэлектрических (СЭ) фазовращателях для фазированных антенных решеток (ФАР). Пленки BST наносили на подложки из ситалла методом высокочастотного ионно-плазменного напыления в течение разного времени без принудительного нагрева подложки при прочих равных условиях. Толщина пленок — от 57 до 320 нм. Для проведения измерений диэлектрической проницаемости в зависимости от частоты приложенного внешнего электрического поля на поверхности пленки были сформированы планарные электроды из меди и алюминия. Исследованы диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь образцов и подложки плоскопараллельным методом для выявления влияния планарных электродов на их предельную рабочую частоту. Сделаны выводы, что предельная рабочая частота для образцов с планарными электродами составляет порядка 100 МГц, а при плоскопараллельном методе исследования — 1,5 ГГц. Значение наименьшей резонансной частоты подложки соответствует предельной частоте исследуемых образцов при измерении плоскопараллельным методом. Это доказывает, что тонкие аморфные пленки BST не обладают резонансными явлениями, которые могут быть связаны с релаксационными видами поляризации на частоте до 1,5 ГГц, а для исследований на более высоких частотах необходимо выбирать подложки с соответствующими частотными диэлектрическими характеристиками. Также следует усовершенствовать геометрию и технологию нанесения планарных электродов для уменьшения влияния их индуктивности. Есть основание утверждать, что у аморфных пленок BST имеются большие перспективы их применения в СЭ фазовращателях для ФАР.
Керамические наполнители различного элементного состава, работающие при температуре до 1000 оС
Рассмотрены твердые керамические изоляционные материалы, которыми наполняются высокотемпературные трубчатые электрические нагреватели промышленной оснастки. Режим работы подобных изделий предполагает работу при температурах до 1000…1200 ℃. Безотказная работа нагревателя, способного обеспечить подобные условия, достигается за счет применения изоляционных материалов с высокой нагревостойкостью. Рынок нагревателей высокой мощности представлен иностранными производителями, при этом средняя температура нагрева составляет 500 ℃. С целью создания отечественных аналогов высокотемпературных трубчатых электрических нагревателей, а также повышения температурного режима до 1000 ℃, авторами проанализированы наиболее распространенные керамические наполнители, отличающиеся элементным составом: оксид алюминия α- Al2O3, оксид магния MgO и нитрид бора BN. Методом измерения сопротивления изоляции изучены диэлектрические характеристики керамик при нагреве от 20 до 1000 ℃ с шагом 100 ℃ с целью выявления температуры, при которой изоляция утрачивает работоспособное состояние. В качестве критерия неработоспособного состояния принято сопротивление изоляции в рабочем состоянии (до 1000 °С) менее 1 МОм, наименьшее допустимое значение сопротивления изоляции нагревателя после изготовления при комнатной температуре должно быть не менее 20 ГОм. В качестве измерительного прибора взят мегаомметр ТМ- 5001 с диапазоном измерений до 5 ТОм (номинальный ток — 1 мА), погрешность ±(3 % измеренной величины + 20 единиц младшего разряда). Измерения проводили при напряжении 5 кВ. Установлено, что оксид магния (потеря работоспособности при температуре ≈ 750 °С) показал худшие результаты по сравнению с оксидом алюминия (потеря работоспособности при температурах ≈ 790 и ≈ 820 °С). Лучшими изоляционными характеристиками обладает нитрид бора (потеря работоспособности при температуре ≈ 970 С). Он может быть рекомендован к применению в высокотемпературных трубчатых электрических нагревателях.
Оценка фрагментации воды на начальной стадии её поступления в высокотемпературный расплав из точечного источника
Выполнено численное исследование начальной стадии расширения пароводяной каверны в высокотемпературном расплаве, образовавшейся при разрыве теплообменной трубки парогенератора реактора с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. Расход и энтальпия истекающей из разрыва в критическом режиме пароводяной смеси вычислены с помощью теплогидравлического кода улучшенной оценки ATHLET, при этом смоделирована линия истечения от коллектора до места разрыва. Процесс расширения каверны рассчитан по равновесной точечной модели пароводяной смеси, сопряженной через уравнение Рэлея–Плессета со сферически симметричной моделью несжимаемой жидкости, описывающей течение расплава. Полученные в расчетах временные зависимости характеристик каверны использованы для оценки фрагментации воды в данном процессе на основе теории гидродинамической устойчивости Рэлея–Тейлора. Показано, что для рассмотренных значений параметров системы заметного энергетического взаимодействия воды с расплавом на данной стадии исследуемого процесса не возникает.
Герард Миллер — историк России: некоторые аспекты современной российской историографии
Представлены некоторые современные историографические оценки роли Г.Ф. Миллера в становлении отечественной исторической науки. Г.Ф. Миллер был приглашен в Россию вместе с другими иностранными учеными в 1725 г. в связи с открытием Академии наук, но в отличие от многих приглашенных иностранных ученых, которые даже не выучили русский язык, он стал российским подданным и всю свою жизнь посвятил изучению истории России. Г.Ф. Миллер стоял у истоков создания Петербургской Академии наук, принял участие во второй Камчатской экспедиции В. Беринга, в которой провел 10 лет, собрал огромный исследовательский материал и написал пятитомную «Историю Сибири». В 1747 г. на него были возложены почетные обязанности «историографа государства Российского», а в 1748 г. он стал российским подданным. Г.Ф. Миллер — автор многочисленных трудов по истории России, полная библиография которых до сих пор не составлена. Однако в течение многих десятилетий акцент в творчестве Г.Ф. Миллера делался на его роль в формировании «норманнской теории» происхождения древнерусского государства. На второй план уходил тот огромный вклад, который был им сделан в становление российской истории как системы научных знаний. В современной историографии, начиная с перестроечных времен второй половины 1980-х гг., изучение творчества Г.Ф. Миллера приобрело более объективный и многогранный характер, и на первый план вышли реальные исследовательские достижения историка. С введением новых Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования (ФГОС ВО), касающихся преподавания и изучения истории для неисторических специальностей (2023 г.), расширение историографического пространства, включая творчество Г.Ф. Миллера, приобрело еще большую значимость и актуальность.
Оценка собственных энергетических ресурсов для повышения надежности электроснабжения удаленных домохозяйств Монголии
Выполнена сравнительная оценка собственных энергетических ресурсов Монголии с позиции увеличения доли внутренней генерации и повышения надёжности электроснабжения удалённых и мобильных домохозяйств (юртовых поселений). Традиционные и возобновляемые источники сопоставлены по доступности ресурса, инфраструктурной и эксплуатационной реализуемости и применимости к масштабированию до уровня домохозяйства в условиях низкой плотности нагрузки и протяжённых сетей. Обоснован приоритет солнечной энергетики в сочетании с накопителями как наиболее применимого решения, обеспечивающего локальную генерацию и возможность автономной работы. Приведён расчётный пример подбора параметров ФЭС + АкБ как второго источника электроснабжения для покрытия суточной нагрузки юртового домохозяйства и повышения показателей надёжности. Результаты могут быть использованы при проектировании автономных и гибридных систем электроснабжения удалённых потребителей и разработке программ электрификации юртовых поселений.
Централизованное противоаварийное управление напряжением в электроэнергетической системе с использованием методов анализа чувствительности. Ч. 1
Исследована актуальная проблема обеспечения статической устойчивости по напряжению в сложных электроэнергетических системах (ЭЭС). Предложена концепция централизованной противоаварийной автоматики по напряжению с учетом выбора места приложения управляющих воздействий при использовании оценочного метода сальдо-проводимости с учетом чувствительности узлов ЭЭС. Метод апробирован на тестовой 14-узловой схеме сети с определением границ чувствительности наиболее жестких и наиболее сенсорных узлов. Быстрота анализа чувствительности предлагаемого метода позволяет использовать его в задачах управления режимами ЭЭС.
Метод поддержания работоспособности сетей 6–10 кВ с изолированной нейтралью при обрыве фазного проводника
Представлены результаты четырехлетней работы коллектива авторов по разработке метода поддержания работоспособности сети 6–10 кВ с изолированной нейтралью при обрывах и схлестываниях фазных проводников. В исследование вошли формулировка гипотезы, ее проверка на экспериментальной лабораторной установке, разработка математической модели, полевые и натурные экспериментальные исследования. Рассмотрены процессы, происходящие в сетях с изолированной нейтралью в режимах обрыва фазного проводника и однофазного замыкания на землю поврежденного проводника. Результаты исследований показали, что при двухстороннем однофазном замыкании на землю оборванного проводника исследуемые сети могут продолжать свою работу. Данные, полученные при моделировании различных режимов работы сети и лабораторных полевых и натурных экспериментах, подтвердили эффективность предлагаемого метода поддержания работоспособности сети до устранения аварии.
К вопросу снижения технических потерь электроэнергии в сельских районных электрических сетях
Рассмотрена проблема превышения фактического уровня технических потерь электрической энергии в присоединениях воздушных линий электропередачи напряжением 10 кВ по отношению к нормативным значениям, установленным действующим законодательством. На основании фактических данных измерений активной и реактивной мощностей выполнен детальный расчёт структуры технических потерь с разложением на потери холостого хода и потери короткого замыкания силовых трансформаторов 10/0,4 кВ, потери в измерительных трансформаторах и приборах учёта, потери на токи утечки по изоляции, а также нагрузочные потери в элементах сети. Показано, что наибольший вклад в общий объём технических потерь в исследуемых присоединениях вносят потери холостого хода недогруженных силовых трансформаторов. В качестве мероприятия по снижению величины технических потерь в фидерах с фактическим потерями, превышающими нормативные, предложена замена трансформаторов на трансформаторы меньшей номинальной мощности. Разработана универсальная модель оценки объёма экономии технических потерь при замене недогруженных трансформаторов с учётом коэффициента загрузки и фактической нагрузки. Адекватность предлагаемой модели подтверждена расчётом коэффициента детерминации, показавшего высокую степень соответствия расчётных и фактических данных.
Стандарт SYCL как инструмент совершенствования преподавания информатики
Рассмотрены вопросы совершенствования преподавания информационных технологий (ИТ), в первую очередь, для подготовки специалистов в области ИТ. Проанализированы актуальные вопросы улучшения преподавания ИТ, связанные с быстрым развитием современных средств вычислительной техники (СВТ): ростом числа ядер процессоров (CPU), кардинальным расширением областей применения графических процессоров (GPU) и интеграции GPU и CPU в единые микросхемы. Приведен ряд примеров, касающихся ИТ-преподавания в высших учебных заведениях российской Федерации и в меньшей степени в школе, и демонстрирующих текущие успехи нашей страны в этой области. Кратко представлены некоторые особенности изучения информатики в зарубежных школах. На основании проведенного анализа предложены актуальные потенциальные направления усовершенствования преподавания ИТ в РФ, связанные с неполным использованием современных возможностей СВТ. Описаны и обоснованы необходимые усовершенствования преподавания ИТ, касающиеся базовой парадигмы современных компьютерных архитектур — SIMT (Single Instruction, Multiple Threads), используемой для GPU всех ведущих производителей. Обоснована целесообразность преподавания студентам ИТ-направлений архитектуры SIMT и программирования для разных гетерогенных систем с помощью открытого стандарта SYCL. Сформулированы преимущества данного подхода.
Подавление дрейфа инерциальной навигации автомобиля без спутниковых сигналов методами обновлений по нулевой скорости при полной остановке и визуальной привязке
Потеря или ухудшение спутниковых навигационных сигналов в городских каньонах, тоннелях и помещениях ведут к неустойчивому позиционированию автомобилей и быстрому нарастанию ошибки инерциальной навигации. Предложен программно-аппаратный комплекс автономной навигации без спутниковых сигналов, объединяющий инерциально-колёсную одометрию с двумя взаимодополняющими источниками коррекции: нулевыми обновлениями скорости в моменты полной остановки и визуальной привязкой по данным фронтальной камеры. Использованы датчики ускорений и угловых скоростей, информация из бортовой сети автомобиля и изображения. Оценивание учитывает кинематические (неголономные) ограничения. Проведены моделирование проезда «тоннеля» и натурные заезды по городскому маршруту с многоуровневой парковкой. Сравнение четырёх режимов (только инерциальная навигация, инерциальная навигация с нулевыми обновлениями, инерциальная навигация с визуальной коррекцией, совмещённый режим) показало, что нулевые обновления ступенчато ограничивают рост ошибки между остановками, а визуальная привязка устраняет долгосрочный дрейф. Совмещённый режим удерживает среднюю позиционную погрешность на уровне долей процента пройденного пути и обеспечивает абсолютную ошибку менее 10 м после длительных интервалов без спутниковых сигналов. Решение реализуемо на доступной элементной базе и пригодно для роботизированных и ассистирующих водительских систем.
Микроскопическая теория переноса резонансного излучения в газоразрядной плазме
Разработан самосогласованный микроскопический подход к описанию переноса резонансного излучения в плазме, основанный на применении формализма матричных функций Грина и Келдыша к классической электродинамике. В отличие от классического уравнения переноса излучения (УПИ) и феноменологических моделей уширения (профиль Фойгта), предложенный формализм позволяет строго учесть пространственно-временные корреляции между актами поглощения и переизлучения, а также взаимное влияние различных механизмов уширения спектральных линий. Ключевым результатом является единое описание когерентной и некогерентной компонент поля, что критически важно для анализа крыльев спектральных линий, где традиционные подходы систематически занижают яркость излучения. На примере резонансной линии водорода Hα (656,3 нм) показано, что учет корреляций между доплеровским и штарковским уширениями приводит к превышению яркости в крыльях на 1…2 порядка по сравнению с моделью Фойгта, что существенно для точной диагностики плотной плазмы. Предложенная теория не накладывает ограничений на плотность среды и открывает новые возможности для моделирования переноса излучения в оптически плотной и неравновесной плазме.
Прогнозирование эрозии-коррозии трубопроводов и оборудования конденсатно-питательного тракта энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000 на сверхноминальной мощности
В последние годы отечественные энергоблоки АЭС с ВВЭР-1000 были переведены на сверхноминальную мощность, что соответствует мировой тенденции в атомной энергетике. Это стало возможно благодаря изменению режимных параметров рабочей среды, влияющих на процессы эрозии-коррозии в конденсатно-питательном и влажно-паровом трактах второго контура. Выполнена оценка влияния перевода на сверхноминальную мощность энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000 на изменения скорости и зон интенсивного эрозионно-коррозионного утонения металла элементов трубопроводов и оборудования конденсатно-питательного тракта. С этой целью предварительно на примере энергоблока № 1 Балаковской АЭС проведено моделирование тепловой схемы второго контура для определения в различных трубопроводах и оборудовании абсолютной величины и относительного изменения значения параметров рабочей среды, влияющих на интенсивность эрозии-коррозии. Получены значения температуры, расхода, водородного показателя рН и концентрации кислорода на различных участках трубопроводов конденсатно-питательного тракта при эксплуатации энергоблока на номинальной и сверхноминальной мощностях. Результаты расчетов показали, что при переводе на сверхноминальную мощность энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 (112%) на всех участках основных трубопроводов конденсатно-питательного тракта температура и расход рабочей среды увеличились, а значение рНt незначительно уменьшилось. Также установлено крайне малое изменение концентрации кислорода, которое практически не способно повлиять на процессы эрозии-коррозии. С помощью расчетных данных о значениях вышеуказанных параметров с помощью аттестованного в Ростехнадзоре программного средства «РАМЭК-1» определена скорость эрозии-коррозии линий трубопроводов конденсатно-питательного тракта при работе энергоблока № 1 Балаковской АЭС с ВВЭР-1000 на мощностях 100, 104 и 112% (в перспективе). Установлена степень влияния каждого параметра рабочей среды на изменение скорости общей эрозии-коррозии различных участков линий трубопроводов конденсатно-питательного тракта. Полученные результаты расчета скорости эрозии-коррозии могут быть использованы для расчетно-экспериментального обоснования оптимизации программ эксплуатационного контроля элементов трубопроводов конденсатно-питательного тракта энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000, работающих на сверхноминальной мощности.
Моделирование заряда аккумуляторной батареи от солнечных элементов
Представлена математическая модель процесса зарядки аккумуляторной батареи от солнечных элементов, учитывающая нелинейную зависимость тока и напряжения. Процесс заряда описан интегральным уравнением, основанным на логистическом законе накопления заряда при изменяющемся напряжении. Модель реализована в среде SimInTech на основе блочного подхода, отражающего физические взаимосвязи между параметрами системы. Разработана методика построения модели, в которой продемонстрирована обратная связь между током, напряжением и состоянием заряда с разрывом алгебраической петли для обеспечения устойчивости численного решения. Полученная модель может использоваться для анализа эффективности фотоэлектрических систем, оценки времени зарядки аккумулятора, оптимизации конфигурации автономных низковольтных сетей.
Исследование естественных водоемов Челябинской области с целью их классификации по теплоэнергетическому потенциалу
Озера могут выступать в качестве источников низкопотенциальной тепловой энергии, оценить потенциал которой можно с помощью исследования температурных режимов водоемов. Изучить каждое озеро невозможно, постоянные стационарные наблюдения за термическим режимом естественных водоемов сокращены. Цели работы — анализ морфометрических характеристик озер Челябинской области и определение их теплоэнергетического потенциала с целью дальнейшей классификации для теплоэнергетического районирования. Применены методы системного подхода, анализа и синтеза существующих знаний об озерах Челябинской области, методах термической классификации водоемов, а также статистическая обработка данных и их систематизация. Благодаря многолетним данным наблюдений за термическим режимом определен валовый теплоэнергетический потенциал тепловой энергии озер. Выявлены зависимости удельного валового теплоэнергетического потенциала тепловой энергии водоемов на единицу площади водного зеркала и на единицу объема, которые позволили найти потенциал для водоемов, не имеющих многолетних наблюдений, но с известными морфометрическими характеристиками. Осуществлена классификация озер Челябинской области, выделено шесть теплоэнергетических районов по возможности применения низкопотенциальной тепловой энергии, которая (с помощью теплонасосной установки) может быть использована для отопления либо горячего водоснабжения. Наиболее перспективны для круглогодичного использования тепловой энергии озера тектонического происхождения, обладающие большим удельным валовым потенциалом.
Анализ использования трансформаторов теплоты в тепловых схемах термических опреснительных установок с контактным испарителем
Использование термических опреснителей с контактным испарителем чрезвычайно актуально, поскольку процесс накипеобразования в таких установках за счет более низких температур морской воды и процесса испарения, протекающего в объеме, осуществляется менее интенсивно. Одним из способов повышения эффективности установок данного типа является включение трансформаторов теплоты (ТТ) в тепловые схемы опреснителей. Представлены оригинальные технические решения интеграции парокомпрессионных ТТ в тепловые схемы опреснительных установок, в которых в качестве низкопотенциальных источников энергии ТТ используются теплота паровоздушной смеси, рассола, пресной воды. Предложена схема, в которой избытки теплоты в конденсаторе ТТ могут служить для упаривания рассола, что позволяет снизить негативное воздействие на окружающую среду за счет уменьшения выбросов концентрата, образующегося в ходе опреснения. Определены условия эффективного применения разработанных технических решений. Выполнены тепловые расчеты разработанных схем, термодинамические расчеты цикла работы опреснителя и парокомпрессионного ТТ с обоснованием низкокипящего рабочего агента. Проанализировано влияние солености, температур морской воды и осушки на эффективность работы ТТ в составе тепловой схемы термической опреснительной установки с контактным испарителем. На основе проведенных исследований установлено, что выбор низкопотенциального источника энергии для ТТ зависит от солености и температуры морской воды. Схема с утилизацией рассола неприменима при соленостях морской воды менее 12 г/л, а схема с использованием энергии пресной воды не сможет обеспечить требуемую производительность при температуре морской воды менее 11 °С. Наиболее эффективно изо всех рассмотренных вариантов применение теплоты пресной воды, однако при солености 35 г/л наиболее приемлемой является схема с утилизацией энергии рассола.
Снижение шума и аэродинамического сопротивления на повороте газовоздухопровода направляющей пластиной
В настоящей работе по результатам проведенного математического моделирования приведены данные по затуханиям шума и изменению аэродинамического сопротивления на плавном прямом повороте с направляющей пластиной одинаковой толщиной по длине и облицовкой. Показано, что установка направляющей пластины на плавном прямом повороте позволяет одновременно снизить шум и аэродинамическое сопротивление в энергетических газовоздухопроводах. Понижение уровня шума на плавном прямом повороте при коэффициенте относительного проходного сечения поворота k = 0,95 при наличии одной пластины составит 4,7 дБА; при облицовке — 7,2 дБА, при наличии облицовки и пластины — 13,6 дБА. Коэффициент местного сопротивления поворота ξ варьируется от 0,31 до 0,38. Наименьший коэффициент местного сопротивления поворота ξ для свободного поворота с пластиной ξ = 0,31, наибольший при свободном повороте с облицовкой — ξ = 0,38. Коэффициент местного сопротивления поворота при облицовке поворота с пластиной составляет ξ = 0,35.
Экспериментальное исследование торрефикации гидролизного лигнина
Представлены результаты экспериментального изучения термохимической обработки (торрефикации) гидролизного лигнина, извлечённого из многолетних отвалов Архангельского гидролизного завода (АГЗ). Указанные отвалы на протяжении десятилетий формировали серьёзную экологическую нагрузку на регион, являясь источником загрязнения почвы и подземных вод, а также представляя потенциальную опасность возгорания. Основная цель исследования — анализ пиролиза лигнина в диапазоне температур 300…400 °C с целью определения энергетического потенциала получаемого твёрдого продукта и выбора оптимальных условий его энергетической утилизации. Эксперименты выполнялись на лабораторной установке — ретортном реакторе вертикального типа, спроектированном для воспроизведения процессов торрефикации и пиролиза различных видов биомассы. В ходе опытов фиксировались температуры внутри реактора и температура пиролизных газов, что позволило сопоставить особенности протекания процесса для разных режимов нагрева. Проведённый анализ показал, что торрефикация гидролизного лигнина имеет последовательную структуру и включает стадии удаления влаги, начального и активного пиролиза. Максимальные значения температуры газовой среды (96…97 °C) наблюдались во всех экспериментах, однако характер их достижения зависит от конечного режима. Наиболее предсказуемое развитие процесса и высокая стабильность параметров зафиксированы при температуре исходного сырья внутри реактора, равной 400 °C, когда реактор достиг целевого значения (401 °C) без существенных отклонений. В условиях более низких температур (300…375 °C) отмечено превышение значений температур при выдержке вследствие тепловой инерции установки и экзотермического характера реакций. Таким образом, режим 400 °C можно рассматривать как наиболее управляемый процесс для проведения торрефикации гидролизного лигнина. Он обеспечивает стабильность температурных параметров и высокий показатель низшей теплоты сгорания на аналитическую массу, что подтверждает перспективность его применения для промышленной переработки накопленных отходов и получения торрефицированного топлива с повышенной добавленной стоимостью.
Применение математических моделей при обосновании надежности энергетического оборудования
Энергетическое оборудование тепловых электростанций: барабанные и прямоточные энергетические котлы, котлы-утилизаторы, паротурбинные установки и газовые турбины, а также вспомогательное оборудование, в особенности, питательные и циркуляционные насосы, вентиляторы градирен, дожимные компрессоры и т. п. имеют сложную конструкцию и вовлечены в различные режимы эксплуатации, характеризующиеся, как правило, значительными колебаниями температуры среды и ее расхода. Обоснование допустимых условий эксплуатации при сохранении ресурса оборудования возможно исключительно на базе расчетов термонапряженного состояния и анализа его циклической прочности. Такие сложные задачи решаются на основе математического моделирования высоконагруженных и, как правило, толстостенных деталей оборудования. В этой связи математическое моделирование занимает особое место в решении задач обоснования надежности энергетического оборудования. С его помощью выполняют проектирование нового оборудования, оптимизируют режимы эксплуатации, оценивают остаточный ресурс, прогнозируют возникновение повреждений в высоконагруженных деталях котлов и турбин. В настоящей работе на целом ряде примеров продемонстрировано использование математического моделирования для поиска решения указанных задач термической и циклической прочности с учетом особенностей конструкции и характера теплообмена в энергетическом оборудовании.
Совместный анализ объемной конденсации и испарения с межфазной поверхности в существенно неравновесных условиях
Рассмотрена объемная конденсация при испарении с межфазной поверхности в существенно неравновесных условиях. Актуальность исследования обусловлена значимостью точного описания тепломассопереноса высокой интенсивности для современных технологий. Цель работы — определить минимальную температуру поверхности испарения, при которой объемная конденсация начинает влиять на параметры пара (в частности, на его температуру вследствие тепловыделения). Ключевой особенностью является совместный анализ процессов испарения с межфазной поверхности и объемной конденсации в образующемся паре, а не итерационный подход, как в других работах. Для решения задачи предложено численное моделирование на основе кинетического уравнения Больцмана с включением этапа объемной конденсации в схему расщепления по физическим процессам на каждом шаге по времени. Предложен подход, предусматривающий трехэтапное изменение функции распределения молекул по скоростям: свободномолекулярный разлет, пространственно-однородную релаксацию и объемную конденсацию. Расчеты выполнены для трех веществ с различной приведенной теплотой парообразования: аргона, воды и метанола. Проанализированы два предельных значения температуры капель: температура газовой фазы (максимальная интенсивность конденсации) и температура насыщения при давлении пара (минимальная интенсивность конденсации). Установлены отношения температур «горячей» и «холодной» поверхностей, при которых объемная конденсация начинает заметно влиять на температуру пара. Показано, что с ростом приведенной теплоты парообразования отношение температур уменьшается. Выявлено существенное снижение потока массы при интенсивном испарении вследствие объемной конденсации.
Исследование характеристик потока плазмы при генерации геликонного разряда в мультикасповой магнитной ловушке
В плазменной установке ПЛМ-М (плазменный линейный мультикасп) проведены экспериментальные исследования с целью определения режимов эффективной генерации и ускорения плазменных потоков с применением геликонной антенны для высокочастотного нагрева и ускорения плазмы. Для диагностики параметров плазмы использован электрический зонд Ленгмюра. Установлен диапазон рабочих давлений плазмообразующего газа, при котором максимальны параметры плазменного потока плазмы, включая концентрацию и число Маха. Получена зависимость числа Маха от давления плазмообразующего газа в различных режимах разряда. Измерена сила тяги потока плазмы, истекающего из области магнитного удержания в свободный вакуумный объем ресивера.
Разработка и апробация методики оценки эффективности нейросетевых моделей при аннотировании обращений в телефонную службу поддержки пользователей
Рассмотрена задача автоматического распознавания речи (Automatic Speech Recognition, ASR) в контексте телефонных обращений пользователей в службу поддержки для дальнейшей обработки и анализа транскрипций. Исследован вопрос выбора подходящей нейросетевой модели ASR с трансформерной и конформерной архитектурами среди популярных проектов ASR с открытым исходным кодом. Разработана методика тестирования моделей ASR на основе типового набора русскоязычных записей реальных звонков с учетом настраиваемых гиперпараметров моделей. На основе предложенной методики проведено сопоставление нескольких широко используемых моделей ASR по критериям точности распознавания и производительности. По результатам сопоставления выбрана модель для целевой телефонной службы поддержки, а также сформулированы два предположения о существовании предельного объема обучающих данных, после которого точность распознавания зависит преимущественно от числа обучаемых параметров. Предложен подход для конвейерной постобработки, включающий диаризацию речи и автоматическое аннотирование с помощью больших языковых моделей, с целью дальнейшего формирования базы часто задаваемых вопросов и иных прикладных задач