А. Д. Ваняшов, А. В. Жерелевич
Снижение шумовых характеристик трубопроводной обвязки центробежных компрессоров
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-5-13
Целью исследования является снижение шумовых показателей газоперекачивающих компрессорных станций при минимизации затрат на звукоизоляцию технологических трубопроводов. В статье были использованы расчётные методы исследования звукоизолирующей способности материалов и покрытий, а также выполнена оценка снижения уровня аэродинамического шума, излучаемого центробежным компрессором, работающим в составе газоперекачивающего агрегата с приводом от газотурбинной установки мощностью 16 МВт на компрессорной станции магистрального газопровода. Вместо традиционных решений с нанесением звукоизоляционных покрытий на элементы наружной трубопроводной обвязки центробежного компрессора и всей компрессорной станции были рассмотрены альтернативные варианты, которые заключаются в минимизации звукоизоляционных покрытий, локализуя их только на нагнетательном патрубке компрессора для эффекта теплоизоляции. Показано, что увеличение толщины стенки трубопроводов на 50 % выше расчётного значения, соответствующего классу прочности материала трубопровода, в совокупности с применением в проточной части центробежного компрессора безлопаточных диффузоров сказывается на снижении уровня звукового давления в девяти расчётных октавных полосах частот, что аналогично нанесению звукоизоляционного покрытия. Результаты проведенных исследований подтвердили целесообразность и эффективность по достижению приемлемых уровней шума, а также продемонстрировали упрощение обслуживания и диагностики трубопроводов компрессорной станции.

Ключевые слова: компрессорная станция, газоперекачивающий агрегат, центробежный компрессор, трубопроводная обвязка, звукоизоляционные покрытия, звукопоглощающие материалы, акустический расчёт

Для цитирования: Ваняшов А. Д., Жерелевич А. В. Снижение шумовых характеристик трубопроводной обвязки центробежных компрессоров. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 5–13. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-5-13. EDN: STQGNQ.

Ю. Б. Галеркин, А. Ф. Рекстин, Л. Г. Кузнецов, В. Б. Семеновский, О. А. Соловьёва, М. А. Рожновский
Моделирование напорной характеристики рабочего колеса центробежного компрессора на базе «невязкого» расчета
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-14-23
Возможность расчета зависимости напора от расхода необходима для проектирования рабочего колеса и для последующего расчета газодинамических характеристик компрессора. В статье для исследования напорной характеристики центробежных рабочих колес используются невязкие квазитрехмерные подходы, которые не позволяют определить КПД рабочего колеса, но позволяют на основании качественного анализа диаграмм распределения скоростей по поверхностям лопаток определить эффективность выбранной геометрии. Второй подход — одномерная математическая модель, включающая в себя эмпирические зависимости, связывающие потери в элементах проточной части с их размерами и параметрами проектирования. В проектной практике авторы применяют ПК-программы метода универсального проектирования Санкт-Петербургского политехнического университета, в котором практически линейные зависимости коэффициента теоретического напора от коэффициента расхода на выходе из рабочего колеса задаются величиной коэффициента напора при нулевом расходе и углом наклона напорной характеристики. Представленные в тексте напорные характеристики, построенные по результатам экспериментов, рабочих колес модельных ступеней Санкт-Петербургского политехнического университета сопоставлены с характеристиками, рассчитанными при невязком течении. Между первыми и вторыми установлены соотношения, аппроксимированные алгебраическими уравнениями. Эти уравнения — искомое математическое выражение напорных характеристик.

Ключевые слова: модельная ступень, напорная характеристика, коэффициент напора, коэффициент расхода, математическая модель, невязкий квазитрехмерный расчет, рабочее колесо, угол наклона напорной характеристики

Для цитирования: Галеркин Ю. Б., Рекстин А. Ф., Кузнецов Л. Г., Семеновский В. Б., Соловьёва О. А., Рожновский М. А. Моделирование напорной характеристики рабочего колеса центробежного компрессора на базе «невязкого» расчета. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 14–23. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-14-23. EDN: UHJWVJ.

В. А. Футин
Повышение эффективности силовых установок с рекуперацией тепла автомобильной техники на основе применения рабочего вещества с оптимальными физическими свойствами
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-24-30
Актуальным вопросом является повышение эффективности двигателей внутреннего сгорания за счет применения рекуперативного цикла Ренкина, позволяющего преобразовать тепловые потери в дополнительную полезную работу, что может привести к снижению расхода топлива и экономии ресурсов. На основе анализа современной литературы было показано, что эффективность цикла Ренкина зависит от свойств рабочих веществ, реализующих цикл. В работе рассматривается влияние физических свойств рабочих веществ на эффективность рекуперативного цикла Ренкина. При этом все рабочие вещества разделены на три группы: одно–трехатомные, четырех–шестиатомные и с числом атомов больше шести. Каждой группе соответствует свой тип T-S-диаграммы. Для каждой группы веществ разработана физическая и математическая модели физических свойств. На основе моделей физических свойств были получены выражения для коэффициента полезного действия цикла Ренкина для указанных групп веществ. При этом были введены в рассмотрение безразмерные относительные и приведённые величины. Проведён численно-графический анализ зависимости коэффициента полезного действия цикла Ренкина от основных безразмерных величин. На основе проведённого анализа были выработаны рекомендации для выбора или синтеза оптимального рабочего вещества, реализующего цикл Ренкина.

Ключевые слова: цикл Ренкина, коэффициент полезного действия, теоретическое исследование, число атомов, температура, давление, рабочее вещество

Для цитирования: Футин В. А. Повышение эффективности силовых установок с рекуперацией тепла автомобильной техники на основе применения рабочего вещества с оптимальными физическими свойствами. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 24–30. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-24-30. EDN: XJVDCA.

В. Л. Юша, С. С. Бусаров, А. В. Недовенчаный
Одноступенчатый холодильный длинноходовый поршневой компрессор с продолжительным рабочим циклом и интенсивным внешним охлаждением цилиндра: особенности рабочих процессов
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-31-39 
Рассмотрено влияние конструктивных и режимных параметров холодильного одноступенчатого поршневого длинноходового тихоходного компрессора на изменение параметров состояния аммиака в процессе сжатия. Представлена методика расчёта действительного рабочего процесса ступени такого компрессора в однофазной постановке, которая учитывает, в том числе и процессы нестационарной теплопроводности при комбинированном применении граничных условий 2-го и 3-го рода. В качестве независимых параметров рассмотрены конструктивные и режимные параметры ступени: сравнительный анализ изменения параметров состояния аммиака в процессе сжатия выполнен для температур кипения 228, 243 и 258 К и для температуры конденсации 323 К при изменении отношения хода поршня к диаметру цилиндра от 12,5 до 50; времени цикла от 1 до 6 с; отношения времени прямого хода ко времени обратного хода от 1:1 до 1:3; изменения плотности теплового потока на внешней поверхности цилиндра до 50 %. Показано, что при некоторых комбинациях указанных конструктивных и режимных параметров компрессорной ступени параметры состояния аммиака в процессе сжатия могут соответствовать параметрам состояния в области влажного пара, что, соответственно, предполагает возможность частичной конденсации хладагента в рабочей камере ступени. Однако математическая модель, широко применяемая для расчёта рабочих процессов холодильных компрессоров, корректна лишь в области сухого перегретого пара. Следовательно, полученные результаты, связанные с возможностью конденсации хладагента, могут являться лишь обоснованным предположением. Но с учётом прогнозируемой эффективности сжатия хладагентов в области влажного пара результаты данной статьи являются косвенным подтверждением актуальности разработки методик экспериментальных и теоретических исследований рабочих процессов компрессоров рассматриваемого типа в области влажного пара и их реализации.

Ключевые слова: поршневой холодильный компрессор, аммиак, тихоходная длинноходовая ступень, интенсивное внешнее охлаждение, рабочие процессы, параметры состояния, область влажного пара, методика расчёта

Для цитирования: Юша В. Л., Бусаров С. С., Недовенчаный А. В. Одноступенчатый холодильный длинноходовый поршневой компрессор с продолжительным рабочим циклом и интенсивным внешним охлаждением цилиндра: особенности рабочих процессов. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 31–39. https://doi. org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-31-39. EDN: CDOZHI.

О. C. Малинина, И. А. Зайцев
Применение абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины в системе кондиционирования воздуха на предприятии по производству синтетических смол с использованием бросового пара
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-40-48
Статья рассматривает оценку эффективности применения системы кондиционирования воздуха на предприятии по производству синтетических смол, в которой в качестве источника холода используется абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина, работающая на бросовом паре основного производства. Выполнена энергетическая оценка рассматриваемой системы, показавшая высокую эффективность применения абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины при использовании вторичных энергетических ресурсов. Рассмотрена принципиальная технологическая схема, включающая центральный кондиционер с водяным воздухоохладителем и паровым воздухонагревателем. Для проведения энергетической оценки использовались методы теплового и эксергетического анализа, а также стандартные методики расчёта одноступенчатого абсорбционного цикла. Установлено, что охлажденная вода, производимая в испарителе, позволяет поддерживать требуемую температуру приточного воздуха. Отвод теплоты от конденсатора и абсорбера осуществляется с помощью градирни, что обеспечивает замкнутый цикл использования охлаждающей воды. Предусмотрены три основных режима работы системы: летний (охлаждение), зимний (отопление с помощью бросового пара напрямую) и гибридный (осушение с последующим нагревом). Полученные результаты подтверждают высокую энергетическую и экологическую эффективность использования вторичных энергоресурсов для нужд кондиционирования на химических предприятиях.

Ключевые слова: абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина, бросовый пар, утилизация вторичных энергоресурсов, тепловой коэффициент, синтетические смолы, тригенерация  

Для цитирования: Малинина О. C., Зайцев И. А. Применение абсорбционной бромистолитиевой холодильной машины в системе кондиционирования воздуха на предприятии по производству синтетических смол с использованием бросового пара. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 40–48. https://doi. org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-40-48. EDN: EMLEUJ.

И. В. Никитаев, П. Н. Волский
Адаптация модели многоцикловой усталости для оценки ресурса металлоконструкции плавучих кранов
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-49-56 
В статье решается актуальная задача повышения достоверности оценки остаточного ресурса металлоконструкций плавучих кранов, длительно эксплуатирующихся под действием значительных статических и циклических нагрузок. Цель статьи — разработка и обоснование методики оценки остаточного ресурса плавучих кранов на основе адаптированной математической модели поврежденной среды, учитывающей совместное действие механизмов мало- и многоцикловой усталости при сложном непропорциональном нагружении. Работа выполнена на основе комплексного подхода, включающего: обобщение фундаментальных положений механики поврежденной среды и теорий усталостного разрушения; математическое моделирование процессов накопления повреждений с использованием эволюционных уравнений, учитывающих кинематическое упрочнение и историю нагружения; конечно-элементное моделирование напряженно-деформированного состояния металлоконструкций; численную верификацию модели на основе экспериментальных данных для конструкционных сталей; разработку двухуровневой методики, интегрирующей глобальный анализ конструкции и локальный анализ в опасных зонах. Обоснована необходимость учета явлений многоцикловой усталости и нестационарного деформирования, которые не учитываются в традиционных упруго-расчетных схемах, что может приводить к неконсервативным оценкам. В качестве методологической основы предлагается адаптированная математическая модель поврежденной среды, развитая в работах Ю. Г. Коротких и его научной школы. Данная модель, в отличие от классических подходов, учитывает историю нагружения, кинематическое упрочнение и совместное действие механизмов мало- и многоцикловой усталости. Приведены результаты верификации модели на примере конструкционных сталей, демонстрирующие ее высокую точность при описании процессов накопления повреждений в условиях многоосного напряженного состояния. Разработана и представлена комплексная методика оценки ресурса, интегрирующая конечноэлементный анализ глобальной конструкции плавучего крана и последующий локальный анализ напряженно-деформированного состояния с использованием адаптированной модели. Показано, что предлагаемый подход позволяет перейти от консервативных оценок к прогнозированию, основанному на моделировании реальной истории эксплуатационных нагрузок, и тем самым существенно повысить обоснованность решений по продлению срока службы ответственных инженерных объектов.

Ключевые слова: плавучие краны, усталостная долговечность, многоцикловая усталость, математическое моделирование, кинематическое упрочнение, сложное нагружение, поврежденность, конечно-элементный анализ

Для цитирования: Никитаев И. В., Волский П. Н. Адаптация модели многоцикловой усталости для оценки ресурса металлоконструкции плавучих кранов. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 49–56. https://doi. org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-49-56. EDN: WUWAAQ.

Ю. А. Анисимов, А. Г. Михайлов
Математическое моделирование теплообменных процессов в эллиптических и круглых абсорберах вакуумного коллектора
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-57-67
В статье представлены численные результаты исследования математической модели процессов теплообмена в вакуумных солнечных коллекторах с абсорберами круглого и эллиптического профиля. Целью работы является сравнительный анализ тепловой эффективности указанных геометрических конфигураций и оценка потенциала интенсификации теплообмена при переходе от традиционного круглого профиля к эллиптическому. Методология исследования базируется на разработанной стационарной одномерной тепловой модели, в основе которой лежит уравнение теплового баланса. Модель учитывает радиационный теплообмен между абсорбером и стеклянной колбой, теплоперенос через разреженный газ в вакуумном зазоре, внутреннюю конвекцию в канале теплоносителя и конвективные потери от наружной поверхности стекла в окружающую среду. Для каждого типа геометрии выполнены расчеты температурных полей в характерных узлах системы, определены плотности тепловых потоков всех составляющих теплового баланса, включая полезную тепловую мощность коллектора. Сравнительный анализ проведён при идентичных граничных условиях для двух климатических режимов – холодного и тёплого периодов года в условиях умеренно континентального климата Омской области. Результаты исследования демонстрируют, что эллиптический профиль абсорбера обеспечивает снижение радиационных потерь до 17,8 % и потерь через остаточный газ до 16,7 %, а также увеличение полезной тепловой мощности до 0,8 %. Коэффициент теплогидравлической эффективности достигает 4,8 %, что подтверждает интенсификацию теплообмена при смене геометрии профиля. Практическая значимость работы заключается в обосновании конструктивного способа повышения энергетической эффективности вакуумных солнечных коллекторов, который после экспериментальной верификации может быть рекомендован при проектировании новых гелиосистем.

Ключевые слова: солнечные вакуумные коллекторы, тепловой баланс, математическое моделирование, абсорбер, эллиптический профиль, интенсификация теплообмена, энергетическая эффективность

Для цитирования: Анисимов Ю. А., Михайлов А. Г. Математическое моделирование теплообменных процессов в эллиптических и круглых абсорберах вакуумного коллектора. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 57–67. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-57-67. EDN: VHHLSG.

В исследовании изучается вопрос влияния характеристик приборов на результат оптимизации их компоновки в отсеках космических аппаратов. С указанной целью определены конкретные характеристики приборов, управление которыми может позволить эффективнее разрабатывать и оптимизировать компоновку таких приборов. В статье была определена модель для оценки влияния характеристик приборов на результат оптимизации их компоновки. Далее были рассмотрены способы оптимального соотношения характеристик приборов и была разработана концептуальная схема этого процесса, состоящая из следующих этапов: задание общих требований к формам корпусов и пространственной ориентации приборов; применение методов комплексирования и агрегатирования; обеспечение применяемости приборов для универсальных космических платформ. Также автором была проведена тестовая оптимизация компоновки приборов по критерию минимума общей массы. В результате было установлено, что наибольший эффект достигается при выполнении всех этих этапов, а выполнение каждого из них обеспечивает снижение массы бортовой кабельной сети, массы конструкции креплений приборов, массы средств терморегулирования, массы защиты приборов от электромагнитных помех и ионизирующего излучения. 

К. В. Кривун, А. А. Пещерова, А. А. Лазарева
Численно-экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния разъемных соединений ракетных двигателей
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-76-85
Работа посвящена исследованию напряженно-деформированного состояния ответственных разъемных соединений (шпоночных и резьбовых) твердотопливных ракетных двигателей. Целью работы является исследование напряженно-деформированного состояния ответственных узлов в ракетной технике (на примере резьбового и шпоночного соединений) на основе сравнительного анализа результатов численного моделирования в ANSYS и натурного эксперимента методом фотоупругости. Для обеспечения высокой надежности конструкций предложен комплексный подход, сочетающий конечно-элементное моделирование в ANSYS и экспериментальную валидацию поляризационно-оптическим методом. Научная новизна заключается в получении уточненных данных о напряженном состоянии исследуемых узлов за счет внедрения алгоритма «виртуальной фотоупругости» для прямой количественной валидации расчетов. В качестве эффективного технологического инструмента для создания оптических моделей применена 3D-печать. Выявлены критические локальные концентраторы напряжений во впадинах резьбы и углах пазов. Результаты показали высокую сходимость численного и натурного экспериментов (относительная погрешность составила 0,57 % для резьбового соединения, а также 3,4 % — для шпоночного), что подтверждает корректность расчетных моделей. Практическая значимость работы заключается в том, что апробированная методика может применяться как на ранних стадиях проектирования, так и для прочностной оптимизации геометрии существующих конструкций.

Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, метод конечных элементов, фотоупругость, разъемные соединения, твердотопливный ракетный двигатель, концентрация напряжений, интерференционные полосы, аддитивные технологии

Для цитирования: Кривун К. В., Пещерова А. А., Лазарева А. А. Численно-экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния разъемных соединений ракетных двигателей. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 76–85. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-76-85. EDN: LDEEZN.

В. Р. Эдигаров, Б. Ш. Алимбаева
Исследование термомеханических процессов в поверхностном слое стальных деталей после упрочняющей электромеханической обработки
DOI: https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-86-95
В статье представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований поверхностных слоев деталей, изготовленных из конструкционных сталей после электромеханического упрочнения. Установлено, что для электромеханического упрочнения характерно одновременное наличие разнородных структур, неоднородно распределенных в поверхностном слое детали, образованных различной интенсивностью термомеханического воздействия. Чрезвычайно малое время теплового воздействия на поверхностный слой при электромеханическом упрочнении не способствует полному растворению цементита и получению однородного γ-раствора, что может приводить к неполной закалке с включениями цементита. При электромеханическом упрочнении вследствие высокоскоростного нагрева и охлаждения в тонком поверхностном слое формируется мелкозернистая мартенситная структура, а также тончайшая не травящаяся (обычными способами) светлая зона глубиной до 0,1 мм. Светлая зона и основной металл имеют четкую границу, что указывает на существенное различие природы этих структур. Следовательно, после поверхностной электромеханической обработки наблюдаются значительно меньшие внутренние остаточные напряжения в обрабатываемом поверхностном слое, что подтверждается экспериментально (в данном случае в работе рассматривались напряжения I рода). При этом отдельные микрообъемы поверхностного слоя локальных треков могут подвергаться отпуску, что способствует получению в обработанном слое неоднородной структуры. 

Ключевые слова: электромеханическое упрочнение, поверхностный слой, термомеханическое воздействие, высокотемпературное поле, структурно-фазовые превращения, теплопроводность, остаточные напряжения 

Для цитирования: Эдигаров В. Р., Алимбаева Б. Ш. Исследование термомеханических процессов в поверхностном слое стальных деталей после упрочняющей электромеханической обработки. Омский научный вестник. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение». 2026. Т. 10, № 2. С. 86–95. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2026-10-2-86-95. EDN: XPSBUZ.