ТОМ 81, №2


НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НА НИКЕЛЕВЫХ РИСУНКАХ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКОЙ ЛИТОГРАФИИ
На каталитической подложке при пониженной температуре 200<sup>о</sup>С) получены упорядоченные углеродные наноразмерные структуры. Активация углеродсодержащей смеси производилась плазмой импульсного барьерного разряда при атмосферном давлении.
Автор:  С. А. Жданок, С. В. Горбатов, А. А. Михайлов, Ф. В. Плевако, К. Ф. Плевако, C. В. Шушков, Е. В. Скорб, В. Г. Соколов, Т. В. Гаевская, Д. В. Свиридов
Стр:  203

ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ НИКЕЛЯ В ВОДНОЙ СРЕДЕ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
Методом лазерной эрозии получена водная суспензия наночастиц никеля. С помощью метода лазерного зондирования измерены диаметры и концентрации наночастиц никеля в водной среде. Проведен анализ полученной суспензии наноразмерных частиц c применением атомно-силовой и электронной микроскопии.
Автор:  В. К. Гончаров, К. В. Козадаев, М. И. Маркевич, М. В. Пузырев, Д. Л. Славашевич, А. М. Чапланов
Стр:  206

ЭРОЗИОННЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ ФАКЕЛ В СВЕТЕ СТРОБИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА
С помощью стробирующего лазерного импульса подсветки визуализированы различные этапы образования жидкокапельной фазы, образующейся в эрозионном лазерном факеле металла за счет гидродинамического механизма. Проведен анализ покадровых снимков, полученных при различных условиях лазерного воздействия.
Автор:  В. К. Гончаров, К. В. Козадаев, М. В. Пузырев, Д. Л. Славашевич
Стр:  211

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ИЗЛУЧАЮЩИХ МИКРОПИНЧЕВЫХ РАЗРЯДОВ
тока с временем нарастания 100 нс в геометрии Z-пинча. Численное моделирование проведено в приближении одномерной магнитной радиационной газовой динамики. В расчете использованы реальные термодинамические, транспортные и оптические свойства плазмы. Перенос излучения описывается в многогрупповом приближении по энергии фотонов. Расчеты проведены для пинча в ксеноне (радиус 0.5 см, энергияЕ0 = 10-30 Дж, максимальный ток 30 кА). Изучена подробная картина динамики пинчей и определена эффективность преобразования энергии в излучение.
Автор:  А. С. Сметанников
Стр:  216

БЕЗОТРАЖАТЕЛЬНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ЕГО ПАДЕНИИ ПОД УГЛОМ НА ПРОСВЕТЛЕННУЮ ПОГЛОЩАЮЩУЮ ПОДЛОЖКУ
Найдены условия возникновения полного безотражательного поглощения электромагнитной волны при ее падении под углом на поглощающую подложку бесконечной толщины с нанесенным на нее слоем непоглощающего диэлектрика. Исследуются их зависимости от толщины слоя просветляющего покрытия, угла падения волны и диэлектрических свойств материала подложки и покрытия.
Автор:  С. Р. Касимова
Стр:  223

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН С ПОМОЩЬЮ ЦИФРОВЫХ ЛАЗЕРНЫХ СПЕКЛ-ТЕХНОЛОГИЙ
Оригинальная версия цифровой лазерной спекл-фотографии применена для визуализации и количественной диагностики акустических волн в жидкостях в мегагерцовом диапазоне частот. Стоячие акустические волны генерировались в бассейнах специальной конфигурации, позволяющей получить аналитические зависимости углов рефракции зондирующего лазерного излучения от интенсивности волны. Эти углы рефракции определялись экспериментально по изменению контраста спекл-полей, возникающих в рассеянном зондирующем излучении и регистрируемых с помощью цифровых ПЗС-матриц высокого разрешения. Количественная диагностика полей давления и скорости в акустических волнах осуществлялась измерением деформации автокорреляционных функций лазерной интенсивности в регистрируемых спекл-полях.
Автор:  К. А. Грейтид, Дж. А. Косгроу, Н. А. Фомин
Стр:  229

ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИИ МИШЕНИ НА ПАРАМЕТРЫ ЛАЗЕРНО-ЭМИССИОННОГО РАЗРЯДА
Исследована связь геометрии плазмообразующей мишени с параметрами лазерно-эмиссионного разряда. Обнаружено, что профиль мишени существенно влияет на нагрузочные характеристики разряда. Показано, что, выбирая соответствующую геометрию облучаемого образца, можно изменять коэффициент преобразования энергии лазерного излучения в энергию однонаправленного квазистационарного электрического тока.
Автор:  В. В. Шкурко
Стр:  240

ИСПАРИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ БИНАРНЫХ КАПЕЛЬ В ПРОТОЧНОМ РЕАКТОРЕ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ
Разработана математическая модель испарительного охлаждения бинарных капель в проточном реакторе, в которой учтены эффекты выделения скрытой теплоты фазового перехода при конденсации обеих составляющих бинарной капли и обратные процессы при испарении, а также выделение скрытой теплоты растворения одного из компонентов. Численные расчеты проведены для слабых водных растворов аммиака. Показано, что можно управлять испарительным охлаждением капель за счет выбора состава газа и раствора, а также соотношения расходов раствора и газовой смеси. Скорость охлаждения капель может достигать 2·105 К/с.
Автор:  Ю. А. Ефименко, С. П. Фисенко
Стр:  243

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ВПРЫСКЕ ТОПЛИВА В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПОТОК ВОЗДУХА
Предложены физические модели процессов межфазового тепло- и массообмена и основанные на них методики расчета. Численно решена задача о взаимодействии капель топлива с высокотемпературным воздушным потоком. Показано, что впрыск топлива струйной форсункой может вызвать существенное изменение температуры газа. При пневматическом распыле топлива холодной воздушной струей влияние межфазового обмена на характеристики основного потока незначительно. При вдуве горячего распыливающего воздуха влияние впрыска топлива на формирование температурных полей более существенно. Охлаждение газа, однако, в этом случае меньше, чем при струйном распыле.
Автор:  А. И. Майорова, В. В. Третьяков
Стр:  250

КРИТИЧЕСКАЯ ТЕПЛОВАЯ НАГРУЗКА ПРИ НАСЫЩЕННОМ КИПЕНИИ ЖИДКОСТЕЙ
На основе аналогии явлений барботажа и кипения находится критическая скорость течения пара от поверхности нагрева при кипении. Соотношение для критической тепловой нагрузки qкр найдено из предположения о том, что этой величине соответствует максимальная скорость пара. Полученное в работе выражение для qкр описывает экспериментальные данные по насыщенному кипению воды, этанола, бензола при различных давлениях.
Автор:  Е. В. Анохина
Стр:  259

ОСОБЕННОСТИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ НАНОРАЗМЕРНЫХ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ
Теоретически исследуется влияние постороннего газа на формирование наноразмерных частиц. Рассматривается влияние нагрева частиц на концентрацию захватываемых в процессе их конденсационного роста молекул примеси.
Автор:  В. В. Левданский, И. Смолик, В. Здимал, П. Моравец
Стр:  264

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ТРУБОПРОВОДАХ С УЧЕТОМ ДИССОЦИАЦИИ ГАЗОГИДРАТОВ
На основе методов и уравнений механики многофазных систем получена система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающая гидродинамику и теплофизику потока в магистральном газопроводе при наличии отложений газовых гидратов на стенках канала. Рассмотрены некоторые методы профилактики и борьбы с гидратообразованием, возникающим при транспортировке природного газа в трубопроводе.
Автор:  В. Ш. Шагапов, Н. Г. Мусакаев, Р. Р. Уразов
Стр:  271

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СВОБОДНОЙ КОНВЕКЦИИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В ОСЕСИММЕТРИЧНОМ ЗАМКНУТОМ ОБЪЕМЕ
Предложен упрощенный метод расчета и на его основе численно решена задача о ламинарной свободной конвекции тепловыделяющей жидкости в цилиндрическом и полусферическом объемах с изотермической боковой (в случае полусферы - нижней) и адиабатической верхней границами. На основе полученных результатов исследовано влияние стратификации температуры в объеме и геометрии на характеристики теплоотдачи. Установлено, что пренебрежение температурной стратификацией приводит к существенному завышению плотности потока тепла к границе в нижней части объема.
Автор:  Д. Г. Григорук, П. С. Кондратенко, Д. В. Никольский
Стр:  280

РЕШЕНИЯ ТИПА БЕГУЩИХ ВОЛН С УЧЕТОМ ГИПЕРБОЛИЧЕСКОГО ТЕПЛОПЕРЕНОСА
Получены и исследованы решения типа бегущих волн, описывающие теплоперенос и движение газа с учетом релаксации теплового потока. Дается сравнительный анализ обоих видов решений и показывается, что при учете релаксации потока тепла решения типа бегущих волн могут существовать при любых соотношениях между скоростью бегущей волны и скоростью звука.
Автор:  П. П. Волосевич, Е. И. Леванов, Е. В. Северина
Стр:  290

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПОТЕРЬ ТЕПЛА МАГИСТРАЛЬНЫМИ ТЕПЛОТРУБОПРОВОДАМИ В УСЛОВИЯХ ПОЛНОГО ИЛИ ЧАСТИЧНОГО ЗАТОПЛЕНИЯ
Численно решена двумерная задача о нестационарном температурном поле магистрального теплотрубопровода и окружающей его среды в условиях
полного или частичного затопления. На границе контакта внешней поверхности трубопровода с водой учтено наличие испарения. Выявлено, что затопление канала теплотрубопровода приводит в типичных условиях работы магистральных теплосетей к увеличению тепловых потерь более чем в 5.5 раза. Показано, что для оценки теплопотерь можно использовать одномерную модель рассматриваемой системы. Установлено, что при работе теплотрубопроводов в условиях затопления область решения задачи может быть ограничена внешней границей трубопровода.

Автор:  Г. В. Кузнецов, В. Ю. Половников
Стр:  303

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДОЗВУКОВОЙ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ТУРБУЛЕНТНОЙ СТРУИ, ИСТЕКАЮЩЕЙ ИЗ КРУГЛОГО СОПЛА В ЗАТОПЛЕННОЕ ПРОСТРАНСТВО
Течение в струе описывается осредненными по Рейнольдсу и фильтрованными по пространству уравнениями Навье-Стокса, для замыкания которых используется k-модель турбулентности и RNG-модель подсеточной вихревой вязкости. Результаты расчетов, полученные на основе k- модели и метода моделирования крупных вихрей, находятся в качественном и количественном соответствии с данными измерений, подтверждая основные закономерности затухания газодинамических и пульсационных параметров затопленных струй холодного газа.
Автор:  К. Н. Волков
Стр:  312

ОБ АСИМПТОТИЧЕСКОМ РАССЛОЕНИИ ТУРБУЛЕНТНЫХ ТЕЧЕНИЙ
Установлена асимптотическая структура турбулентного пограничного слоя на пластине с распределенным отсосом, состоящая из зоны отсоса, вязкой зоны, буферной зоны, зоны дефекта скорости, суперслоя Корсина и безвихревой зоны. Анализ проведен в рамках уравнений Рейнольдса с помощью комбинированного метода разных масштабов и сращивания асимптотических разложений. Cуперслой Корсина трактуется как разрыв турбулентных напряжений.
Автор:  С. К. Бетяев
Стр:  322

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СЖИМАЕМОСТИ НА ТУРБУЛЕНТНОЕ, СИММЕТРИЧНОЕ ОБТЕКАНИЕ ВЯЗКИМ ГАЗОМ ЦИЛИНДРА С КРУГОВОЙ ВИХРЕВОЙ ЯЧЕЙКОЙ
На основе решения стационарных уравнений Рейнольдса, замкнутых с помощью модели переноса сдвиговых напряжений, уравнений неразрывности, энергии и состояния дана оценка влияния сжимаемости на механизм снижения лобового сопротивления цилиндра при отсосе воздуха через отводящий щелевой канал в круговой вихревой ячейке.
Автор:  С. А. Исаев, П. А. Баранов, Ю. С. Пригородов, А. Г. Судаков, А. Е. Усачов
Стр:  330

ТЕПЛОВЫЕ И СИЛОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ПОВЕРХНОСТИ АППАРАТА ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ ДВИЖЕНИИ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ
Рассмотрен ряд аспектов математического моделирования высокоскоростного полета в атмосфере Земли в широком диапазоне вариации определяющих параметров. На основе компьютерных вычислений проведены исследования обтекания летательных аппаратов сверх- и гиперзвуковым потоком газа с учетом его реальных свойств. Получены и проанализированы данные о распределении газодинамических параметров в поле течения, в том числе тепловые и силовые нагрузки на поверхности. Обсуждены вопросы применения современных информационных технологий для сохранения полученных научных знаний в электронных базах данных специализированного Интернет-центра и их распространения через Всемирную Сеть.
Автор:  Г. А. Тарнавский
Стр:  338

ДИССИПАТИВНАЯ САМООРГАНИЗАЦИЯ МОНОСЛОЯ ЧАСТИЦ ФЕРРОСУСПЕНЗИИ В ВЫСОКОЧАСТОТНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ РАЗЛИЧНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ
Методом молекулярной динамики изучены структурные превращения в плоском слое сферических магнитомягких частиц при воздействии вращающегося эллиптически поляризованного поля, плоскость поляризации которого перпендикулярна плоскости слоя. Изучено влияние концентрации частиц и поляризации поля на кинетику агрегирования и равновесную форму дисперсных структур. Рассмотрение выполнено в высокочастотном пределе.
Автор:  С. Б. Кашевский
Стр:  345

О ПСЕВДООЖИЖЕНИИ ПОЛИДИСПЕРСНЫХ ЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
Разработана методика расчета фракционного состава частиц кипящего слоя, ожижаемых при заданной скорости фильтрации, с учетом состава подаваемого зернистого материала. Установлена связь максимального размера частиц с их средним диаметром и степенью полидисперсности.
Автор:  Ю. С. Теплицкий
Стр:  353

ВИБРОВОЛНОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПЛАСТ И ПРИЗАБОЙНУЮ ЗОНУ СКВАЖИН С УЧЕТОМ ЭФФЕКТА ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ
Строится модель процесса и определяются факторы, влияющие на его механизм. Показано, что при наличии эффекта проскальзывания влияние виброволнового воздействия на процесс фильтрации значительно улучшается. Определена глубина распространения упругих волн в пласте в зависимости от их скорости.
Автор:  Б. А. Сулейманов, Э. М. Аббасов, А. О. Эфендиева
Стр:  358

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОЗМУЩЕНИЙ В ГЕОМЕТРИИ ЭЛЕМЕНТОВ РЕГУЛЯРНО-ПОРИСТОЙ СИСТЕМЫ НА ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
Представлены результаты экспериментального исследования гидравлических характеристик сборок витых самодистанционирующихся стержней при имитации возможных нарушений их целостности. Для некоторых вероятных нарушений в проточной части сборок обследовано влияние этих возмущений на коэффициент гидравлического сопротивления пакета стержней и распределение скоростей рабочего тела в поперечном сечении сборки. Полученные данные могут быть использованы при построении прогноза изменения теплового состояния активной зоны реактора, в частности реактора энергодвигательных установок в условиях возможных разрушений тепловыделяющих элементов.
Автор:  Е. К. Дьяков, Г. В. Конюхов, В. Г. Конюхов
Стр:  365

НЕИДЕАЛЬНО-КОНТАКТНАЯ ЗАДАЧА НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ДЛЯ ДВУХ ПОЛУПРОСТРАНСТВ
Рассмотрена неидеально-контактная задача нестационарной теплопроводности для двух полупространств с произвольными начальными условиями. Путем введения неизвестных сопряженных функций и последующего преобразования Лапласа найдено интегральное представление для решения задачи; уравнения в области изображений решаются при помощи функций Грина. В частном случае экспоненциальных распределений начальных температур получено точное решение задачи.
Автор:  В. С. Сазонов
Стр:  373

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ЭФФЕКТА ВЗАИМОСВЯЗИ ТЕПЛОВОГО И МЕХАНИЧЕСКОГО ПОЛЕЙ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛНОВЫХ ДВИЖЕНИЙ В КУБИЧЕСКИ АНИЗОТРОПНЫХ ТЕРМОУПРУГИХ МАТЕРИАЛАХ
Получено уравнение характеристик для системы уравнений движения кубически анизотропной среды с учетом времени релаксации тепловых возмущений и найдены выражения для скоростей распространения модифицированных упругих и тепловой волн. Выполнено построение поверхностей обратных скоростей и проведен анализ влияния эффекта взаимосвязи теплового и механического полей на изменение фазовых скоростей распространения квазипродольной упругой и тепловой волн в различных плоскостях кубически анизотропного материала.
Автор:  С. М. Босяков
Стр:  384

МЕТОД НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД НА СКВАЖИННЫХ КЕРНАХ
Решена задача о температурном поле полуограниченного цилиндра при действии на его торцевой поверхности источника тепла постоянной мощности нагрева в виде кругового пятна контакта. Предложен метод неразрушающего контроля теплофизических свойств горных пород на скважинных кернах.
Автор:  Р. И. Гаврильев
Стр:  389

КРИТЕРИЙ ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
Рассмотрена задача термоупругости для плоскости, содержащей прямолинейную трещину в условиях постоянного растягивающего напряжения и неоднородного стационарного температурного поля. На основании решения указанной задачи вычислен термодинамический потенциал системы, из условия стационарности которого установлен критерий хрупкого разрушения материала. Дана оценка средней долговечности материала при термомеханическом воздействии.
Автор:  В. В. Шевелев
Стр:  394

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ