2025 Т.11, №3 / 2025, V.11, No3
2025. Т11. №3 ISSN 2413-9858
(номер опубликован 20.09.2025)
Содержание Content
Пищевые системы
Food systems
Abstract
Показана актуальность производства экструдированной продукции из рыбного сырья. Отмечается необходимость развития теоретических основ процесса экструдирования для научно обоснованного проектирования экструзионного оборудования и совершенствования рецептур фаршевых систем. Начат цикл научных публикаций, общей целью которого является разработка комплекса математических моделей процесса экструдирования рыбного фарша с наполнителями в объемном рассмотрении с учетом его вязких, упругих и пластических свойств, а также исследование зависимостей основных параметров указанного процесса от реологии рыбного фарша, геометрии рабочих органов экструдера и режимных параметров. Цель настоящей статьи — научное обоснование реологической модели фаршевой системы из рыбного сырья, которая в дальнейшем используется при разработке уравнений течения материала в рабочих зонах экструдера. Проанализированы и обобщены сложные реологические свойства фаршевых систем из рыбного сырья. Установлено, что материал демонстрирует мгновенно-упругую деформацию, пластический сдвиг и вязкоупругое течение, а также обладает тиксотропными свойствами. Фаршевая система является сложной полидисперсной системой, состоящей из жидкой фазы и твердообразной волокнистой сетки, представляющую собой сложную пространственную структуру из волокон, коллоидных образований, частиц наполнителей и обладающую механической прочностью. Теоретически получена реологическая модель, определяющая напряжение сдвига внутри волокнистой структуры фаршевой системы с тиксотропными свойствами в зависимости от градиента скорости потока. Для проверки адекватности полученной математической модели проведены экспериментальные исследования реологических характеристик различных фаршевых систем из минтая с добавлением пшена, гречневой крупы, геркулеса, ржаной муки, сухого обезжиренного молока и костной минеральной добавки. Испытания продемонстрировали, что материал при движении в канале проходит через несколько стадий внутренних преобразований от структурированного потока до диспергированного состояния. Анализ показал, что теоретическая модель с высокой степенью адекватности соответствует экспериментальным зависимостям. Разработанная реологическая модель достаточно полно отражает физическую суть структурообразования в фаршевой системе, и может быть использована для дальнейшего моделирования процесса экструдирования рыбного фарша.
Ключевые слова: рыбное сырье; рыбный фарш; фаршевая система; экструдирование; экструдер; экструдат; сложноформованный продукт; вязкость; упругость; пластичность; вязкоупругость; вязкоупругопластичность; нормальные напряжения; сдвиговые напряжения; предельное напряжение сдвига; деформация; реология; гидродинамика; неньютоновская жидкость; наполнитель; кривая течения; модель.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
The relevance of production of extruded products from fish raw materials is shown. The necessity of development of theoretical bases of extrusion process for scientifically grounded design of extrusion equipment and improvement of recipes of minced systems is noted. The cycle of scientific publications, the general purpose of which is development of complex of mathematical models of process of extrusion of minced fish with fillers in volumetric consideration taking into account its viscous, elastic and plastic properties, as well as study of dependencies of main parameters of the specified process on rheology of minced fish, geometry of working bodies of extruder and mode parameters, is begun. The purpose of the paper is scientific substantiation of rheological model of minced system from fish raw materials which in development of equations of material flow in working zones of extruder is further used. Complex rheological properties of minced systems from fish raw materials are analyzed and generalized. The material demonstrates instantaneous-elastic deformation, plastic shear and viscoelastic flow, and also has thixotropic properties. The minced meat system is a complex polydisperse system consisting of a liquid phase and a solid fibrous network, which is a complex spatial structure of fibers, colloidal formations, filler particles and has mechanical strength. The rheological model that determines the shear stress inside the fibrous structure of the minced meat system with thixotropic properties depending on the flow velocity gradient is theoretically obtained. To check the adequacy of the obtained mathematical model, experimental studies of the rheological characteristics of various minced meat systems from pollock with the addition of millet, buckwheat, rolled oats, rye flour, dry skim milk, bone mineral supplement were carried out. The tests demonstrated that the material, when moving in the channel, passes through several stages of internal transformations from a structured flow to a dispersed state. The theoretical model with a high degree of adequacy corresponds to the experimental dependencies, which the analysis showed. The developed rheological model quite fully reflects the physical essence of structure formation in the minced meat system and can be used for further modeling of the extrusion process of fish mince.
Key words: fish raw material; minced fish; minced meat system; extrusion; extruder; extrudate; complex-shaped product; viscosity; elasticity; plasticity; viscoelasticity; viscoelastoplasticity; normal stresses; shear stresses; ultimate shear stress; deformation; rheology; hydrodynamics; non-Newtonian fluid; filler; flow curve; model.
Abstract
В статье выполнен анализ зависимости наибольшей допустимой частоты вращения ротора (НЧВР) от рабочего объема коловратных насосов (РОКО) и коэффициента динамической вязкости (КДВ) перекачиваемой пищевой жидкости. Результаты испытаний КН линейки Vitalobe были использованы в качестве исходных данных. Проведенный анализ показал, что при любых условиях величина НЧВР снижается с ростом КДВ перекачиваемой среды. Зависимость НЧВР от рабочего объема не такая однозначная. При значениях КДВ менее 1000 сПз зависимость НЧВР от РОКО не выявлена. При больших значениях КДВ с увеличением рабочего объема растет и НЧВР.
Ключевые слова: коловратный насос; рабочий объем; производительность; вязкость пищевой жидкости; частота вращения ротора; статистический анализ.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
The analysis of the dependence of the maximum allowable rotor speed (MARS) on the working volume of lobe pumps (WVLP) and the dynamic viscosity coefficient (DVC) of the pumped food liquid was performed in the article. The test results of the Vitalobe KN line were used as initial data. The analysis showed that the value of the MARS decreases with increasing of pumped medium DVC under any conditions. The dependence of the MARS on the WVPL is not unambiguous. The dependence of MARS on WVLP was not revealed at DVC values of less than 1000 cPs. The value of the MARS increases with an increase in the working volume at high DVC values.
Key words: rotary lobe pump; working volume; perfomance; viscosity food liquid; rotor speed; statistical analysis.
Гидротехническое строительство, гидравлика и инженерная гидрология
Hydraulic engineering, hydraulics and engineering hydrology
Abstract
В статье обоснована необходимость учета уменьшения скорости воды вблизи дна при расчетах сил гидродинамического сопротивления, действующих на донный невод. Поставленная краевая задача решена численным методом в среде Mathcad. Показано, что на верхнюю часть донного невода действуют большие силы гидродинамического сопротивления, так как она находится в области повышенных скоростей воды. Поэтому локальные углы атаки уменьшаются при уменьшении числа Шези (увеличении шероховатости русла водотока). Нормальные силы гидродинамического сопротивления, действующие на нижнюю часть донного невода, уменьшаются. У зависимости касательных сил гидродинамического сопротивления появляется максимум.
Ключевые слова: водоток; профиль скорости; донный невод; полоска сети; гидродинамическое сопротивление; краевая задача.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
The article substantiates the need to take into account the decrease in water velocity near the bottom when calculating the hydrodynamic resistance forces acting on the bottom seine. The boundary value problem is solved numerically in the Mathcad environment. It is shown that large hydrodynamic resistance forces act on the upper part of the bottom seine, since it is located in the region of increased water velocities. Therefore, local attack angles decrease with a decrease in the Chezy number (increase in the roughness of the watercourse bed). The normal hydrodynamic resistance forces acting on the lower part of the bottom seine decrease. A maximum appears in the dependence of the tangential hydrodynamic resistance forces.
Key words: watercourse; velocity profile; bottom seine; net strip; hydrodynamic resistance; boundary value problem.
Abstract
Большая доля деформаций грунтовых плотин происходит за счёт ползучести, однако при расчётах напряжённо-деформированного состояния (НДС) этот важный фактор часто не учитывают. Анализ публикаций показал, что при расчётах плотин из каменной наброски используют простые модели ползучести, которые не всегда адекватно воспроизводят деформирование грунта во времени. В нашем исследовании для воспроизведения упругопластического поведения каменно-набросной плотины была применена модель ползучести Кельвина-Максвелла в сочетании с моделью Кулона-Мора. Для численного моделирования НДС был использован программный комплекс MIDAS. Объектом исследования явилась каменно-набросная плотина Tianshengqiao-I (Китай) высотой 178 м. Для оценки адекватности моделирования НДС были использованы данные натурных измерений деформаций этой плотины. Сравнение показало, что использование модели Кельвина-Максвелла позволяет хорошо отразить характер изменения деформаций плотины во времени.
Ключевые слова: каменно-набросная плотина; железобетонный экрано; напряжённо-деформированное состояние; ползучесть; реология; осадки; период эксплуатации.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
A large proportion of deformations of embankment dams occurs due to creep, but this important factor is often not taken into account when calculating the stress-strain state (SSS). An analysis of publications showed that simple creep models are used when calculating rockfill dams, which do not always adequately reproduce soil deformation over time. In our research, the Kelvin-Maxwell creep model in combination with the Coulomb-Mohr model was used to reproduce the elastic-plastic behavior of the rockfill dam. The MIDAS software package was used for numerical modeling of the SSS. The object of the research was the Tianshengqiao-I rockfill dam (China) with a height of 178 m. To assess the adequacy of the SSS modeling, data from experimental measurements of deformations of this dam were used. The comparison showed that the use of the Kelvin-Maxwell model allows for a fairly adequate description of the nature of changes in dam deformations over time.
Keywords: concrete face rockfill dam; stress-strain state; creep; rheology; settlement; period of operation.
Abstract
В статье рассматриваются теоретические и практические аспекты использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для мониторинга и контроля гидротехнических сооружений на всех этапах их жизненного цикла. Анализируется возможность применения современных беспилотных технологий на этапах жизненного цикла гидротехнических сооружений: от предпроектных изысканий до вывода сооружений из эксплуатации. Проводится анализ преимуществ и ограничений использования БПЛА на различных стадиях жизненного цикла сооружений, включая строительно-монтажные работы, регулярную эксплуатацию и процессы демонтажа. Рассматриваются вопросы экономической эффективности применения беспилотных технологий, а также барьеры, препятствующие их широкому внедрению. Результаты исследования демонстрируют значительный потенциал беспилотных систем в создании комплексной системы мониторинга, способной обеспечить непрерывный контроль состояния ГТС на протяжении всего периода их функционирования.
Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты; гидротехнические сооружения; жизненный цикл; мониторинг; безопасность.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
The article examines theoretical and practical aspects of using unmanned aerial vehicles (UAVs) for monitoring and controlling hydraulic structures (HS) at all stages of their life cycle (LC). The possibility of applying modern unmanned technologies in various fields of HS LC is analyzed, from pre-design surveys to decommissioning of structures. The analysis of advantages and limitations of using UAVs at various stages of the structures’ life cycle is conducted, including construction and installation works, regular operation, and dismantling processes. The issues of economic efficiency of unmanned technologies application, as well as barriers hindering their widespread implementation, are considered. The research results demonstrate significant potential of unmanned systems in creating an integrated monitoring system capable of ensuring continuous control over the HS condition throughout the entire period of their operation.
Keywords: unmanned aerial vehicles; hydraulic structures; life cycle; monitoring; safety.
Технические науки
Technical sciences
Abstract
Выполнен анализ подходов по уменьшению расхода смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС) при токарной обработке за счет применение, направляемой под высоким давлением тонкой струи со стороны задней поверхности инструмента. Отмечается, что сокращение объема используемой СОТС приводит к получению практически сухих заготовок и стружки, сводя к минимуму потери, вызванные испарением и непроизводственные затраты, которые могут быть значительными при использовании подачи СОТС поливом. Подчеркивается, что большая часть тепла, поглощаемого СОТС, расходуется на ее нагрев и только относительно небольшое количество идет на парообразование. Определены необходимые для эффективного теплоотвода оптимальные параметры потока СОТС, такие как толщина и скорость струи. Сделан вывод о том, что охлаждение направленной напорной струей целесообразно рекомендовать для резцов из быстрорежущих сталей в тех случаях, когда необходимо значительно повысить стойкость или скорость резания, а использование твердосплавных инструментов не представляется возможным.
Ключевые слова: смазочно-охлаждающая технологическая среда; токарная обработка; напорная струя; теплоотвод; температура резания.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
An analysis of approaches to reduce the consumption of cutting fluids coolant (CFС) during turning due to the use of a thin jet directed under high pressure from the back surface of the tool has been performed. It is noted that the reduction in the volume of CFС used leads to the production of practically dry blanks and chips, minimizing losses caused by evaporation and non-production costs, which can be significant when using the CFС supply by irrigation. It is emphasized that most of the heat absorbed by the CFС is spent on heating it, and only a relatively small amount is used for vaporization. The optimal parameters of the CFС flow, such as the thickness and velocity of the jet, necessary for effective heat removal, have been determined. It is concluded that it is advisable to recommend directional pressure jet cooling mainly for high-speed steel cutters in cases where it is necessary to significantly increase cutting resistance or speed, and the use of carbide tools is not possible.
Keywords: lubricating and cooling process medium; turning; pressure jet; heat sink; cutting temperature.
Abstract
В работе проводится математическое моделирование тонкой пологой оболочки сферической формы круглой в плане под действием предельных нагрузок и влиянием агрессивных условий эксплуатации. Используемый материал – титановый сплав марки ВТ1-0, работающий в среде с высоким содержанием водорода. Оболочка испытывает равномерное внешнее давление по всей поверхности, в то время как агрессивная среда действует изнутри оболочки, что усиливает негативное коррозионное действие. Для анализа применяется метод нормированного пространства напряжений при учете тройной нелинейности моделируемого процесса. Разработана методика, позволяющая оценить воздействие водородного насыщения металла и его влияния на механическое поведение в условиях коррозии. Создана система дифференциальных уравнений для данной сферической оболочки, учитывающая нелинейные зависимости по трем основным параметрам нелинейности. Проведенное исследование выявило ключевые особенности влияния водородного насыщения на деформационное и предельное состояние оболочки, включая эффект ухудшения механических свойств из-за хрупкости материала под воздействием водорода. Полученные численные данные демонстрируют влияние напряженно-деформированных состояний на характеристики титановых сплавов при больших деформациях и в условиях коррозии.
Ключевые слова: водородосодержащая среда; водородное охрупчивание; диффузия; сферическая оболочка; титановый сплав; конечно-разностная аппроксимация; разносопротивляемость.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
The paper presents mathematical modeling of a thin shallow spherical shell, circular in plan, under extreme loads and aggressive operating conditions. The material used is titanium alloy grade VT1-0, operating in an environment with a high hydrogen content. The shell experiences uniform external pressure over the entire surface, while the aggressive environment acts from inside the shell, which enhances the negative corrosion effect. For the analysis, the normalized stress space method is used, taking into account the triple nonlinearity of the modeled process. A technique has been developed that allows assessing the impact of hydrogen saturation of the metal and its effect on mechanical behavior under corrosion conditions. A system of differential equations has been created for this spherical shell, taking into account nonlinear dependencies for three main nonlinearity parameters. The study has revealed key features of the influence of hydrogen saturation on the deformation and limit state of the shell, including the effect of deterioration of mechanical properties due to the brittleness of the material under the influence of hydrogen. The obtained numerical data demonstrate the influence of stress-strain states on the characteristics of titanium alloys under large deformations and corrosion conditions.
Keywords: hydrogen-containing environment; hydrogen embrittlement; diffusion; spherical shell; titanium alloy; finite-difference approximation; resistance difference.
Экономические науки
Economic sciences
Abstract
Анализ динамики стоимостных показателей экономической деятельности Калининградской области в текущих ценах и ценах базового года показал необходимость корректного учета инфляционного фактора при анализе экономической деятельности региона. Показано, что использование стоимостных показателей в текущих ценах для анализа динамики регионального развития ограничено и может привести к неверным выводам. Для получения объективной и достоверной оценки динамики регионального развития, необходим переход к ценам базового года. Использованы формулы перехода с помощью индекса физического объема валового регионального продукта, индекса физического объема инвестиций в основной капитал и индекса потребительских цен.
Ключевые слова: валовый региональный продукт; инвестиции в основной капитал; среднемесячная номинальная начисленная заработная плата; цены базового года; индекс физического объема; индекс потребительских цен; корреляция.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
Analysis of the dynamics of cost indicators of economic activity of the Kaliningrad region in current prices and prices of the base year showed the need for correct consideration of the inflation factor when analyzing the economic activity of the region. It is shown that the use of cost indicators in current prices for analyzing the dynamics of regional development is limited and can lead to incorrect conclusions. To obtain an objective and reliable assessment of the dynamics of regional development, it is necessary to switch to prices of the base year. The transition formulas using the index of physical volume of gross regional product, the index of physical volume of investment in fixed capital and the consumer price index are used.
Keywords: gross regional product; investment in fixed capital; average monthly nominal accrued wages; base year prices; physical volume index; consumer price index; correlation.
Мы приветствуем Вас на нашем обновленном сайте!
- Премия имени Гришманова И.А. за 2026 г. 23.10.2026
- 2026, Т.12, №3 25.09.2026
- 4 декабря 2025 года состоялся Съезд (Отчётно-выборное собрание) Общероссийской общественной организации «Российская инженерная академия». 10.12.2025
- 25 июня 2025 года в Москве состоялось вручение дипломов вновь избранным действительным членам (академикам) и членам-корреспондентам РИА 06.07.2025
- 21 мая 2025 года состоялось Собрание Общероссийской общественной организации «Российская инженерная академия» 27.05.2025
- Вышел в свет № 1 за 2025 год журнала «Вестник Российской инженерной академии» 12.04.2025
- IV Китайско-Российский научно-технический форум «Наукоёмкие технологии: от исследований к внедрению». 03.04.2025
- В России и в Китае издана книга «История развития инженерного дела в России и Российская инженерная академия» на русском и китайском языках. 21.09.2024
- Итоги Конкурса им. первопечатника Ивана Федорова за 2019 год 04.12.2019
- Подписано Соглашение о сотрудничестве Российской инженерной академии и Уханьского технологического университета 25.12.2017



