Том 107, № 12 (2018)

Рассматривается истечение несжимаемой жидкости из прямоугольного отверстия, перекрытого полукруглым арочным элементом. Численно исследован автоколебательный режим истечения. Вычислительный алгоритм, реализованный в программном комплексе STARCCM+, включает в себя сеточную аппроксимацию по пространству, неявный метод интегрирования по времени и алгебраический многосеточный метод решения систем алгебраических уравнений. Рассмотрен вариант геометрии прямоугольного отверстия с соотношением сторон l/d = 2. Дано объяснение механизму возникновения автоколебательного процесса. Найдено распределение значений амплитуды колебаний в пространстве у выхода из отверстия. Определены некоторые возможности практического применения описанного явления, в частности в воздухораспределителях систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

В марте 2019 г. исполняется 100 лет Виктору Михайловичу Бродянскому (1919-2009 гг.), основателю российской школы эксергетического анализа, крупному ученому в области термодинамики и криогенной техники. В связи с этой датой представляем вниманию читателей одну из работ В.М.Бродянского, мало известную отечественным специалистам, так как она была написана для «Энциклопедии систем жизнеобеспечения» (проект ЮНЕСКО) и опубликована в переводе на английский язык в 2002 г. издательством EOLSS. На русском языке (уже в переводе с английского) энциклопедия вышла в 2005 г. в московском издательстве «Магистр пресс». Однако двойной перевод несколько исказил первоначальный текст статьи, поэтому по инициативе украинского коллеги и друга В.М.Бродянского дра техн. наук Г.К.Лавренченко в 2011 г. в издаваемом им журнале «Технические газы» после тщательного редактирования, выполненного канд. техн. наук, доцентом Национального технического университета Украины П.П.Куделей, появилась достоверная версия статьи В.М.Бродянского. С любезного разрешения Георгия Константиновича Лавренченко мы перепечатываем эту статью. Выражаем ему благодарность за все предоставленные материалы и внесенные в текст уточнения. Статья посвящена анализу необходимости развития систем жизнеобеспечения, а также их применению в условиях XXI в. Основные проблемы касаются использования природных ресурсов, в особенности невозобновляемых, и негативного влияния человеческой цивилизации на окружающую среду. В первой части статьи анализируется понятие универсальной термодинамической единицы - полезной, пригодной для преобразования энергии (эксергии). Показано, что данное понятие позволяет решить две фундаментальные проблемы. Первая - «задача Вернадского» - заключается в объективной оценке всех природных материальных и энергетических ресурсов Земли при помощи универсальных единиц; вторая затрагивает подсчет термодинамической эффективности имеющихся систем жизнеобеспечения и, следовательно, основных возможностей и ограничений развития в этом направлении. Кроме того, представлен качественный и количественный анализ энергетического, энтропийного и эксергетического балансов Земли в отношении возможностей и ограничений использования энергетических и материальных потенциалов планеты в различных системах жизнеобеспечения.