Главная – Журналы – Поиск по журналам

Экспериментально исследованы эволюция и отражение от твердой стенки ударной волны в газожидкостной среде, в которой имеют место процессы растворения и гидратообразования. Показано, что процессы растворения и гидратообразования за фронтом ударной волны умеренной амплитуды обусловлены дроблением газовых пузырьков, приводящим к резкому увеличению площади межфазной поверхности и уменьшению размера газовых включений. Исследованы механизмы гидратообразования за фронтом волны. Выполнен теоретический анализ процесса гидратообразования за фронтом ударной волны со ступенчатым профилем.

Экспериментально исследован ламинарно-турбулентный переход течения в пограничном слое на конусах с прямоугольным осесимметричным уступом, расположенным в донной части конуса, и без него. Эксперименты проводились на двухступенчатой поршневой газодинамической установке А-1 с адиабатическим сжатием рабочего газа при числах Маха на срезе сопла M∞ = 12÷14 и рабочем давлении в форкамере P₀ =60÷ 600 МПа. При этих значениях параметров вблизи поверхности конуса воспроизводилось единичное число Рейнольдса Re_1e = (53÷200)·10⁶ м^-1. Переход реализовывался при числах Рейнольдса Re_tr = (2,3÷5,7)·10⁶.

Выполнено прямое численное моделирование эволюции возмущений в вязком ударном слое на плоской пластине при числе Маха набегающего потока M∞ = 21 и числе Рейнольдса Re_L = 1,44·10⁵. С использованием схемы сквозного счета высокого порядка точности решены нестационарные уравнения Навье—Стокса. Исследованы процессы восприимчивости и развития неустойчивости при возбуждении ударного слоя внешними акустическими волнами. Показано, что данные прямого численного моделирования хорошо согласуются с результатами, полученными по линейной локально-параллельной теории устойчивости (с учетом влияния ударной волны), и экспериментальными измерениями, проведенными в гиперзвуковой аэродинамической трубе. Обсуждаются механизмы преобразования внешних возмущений в волны неустойчивости в гиперзвуковом ударном слое.

Построена математическая модель и получено аналитическое решение задачи об одномерном стационарном течении смеси разнородных газов с полыми проницаемыми частицами. Случай одномерного нестационарного течения такой смеси анализируется численно. Результаты численного решения сопоставлены с экспериментальными данными по движению пика концентрации гелия в хроматографической колонке, заполненной ценосферами (твердыми полыми проницаемыми сферическими частицами). Определены значения коэффициентов проницаемости стенок ценосфер и коэффициента сопротивления среды ценосфер потоку газа.

Рассмотрено движение в газе тонких пленок вязкой несжимаемой жидкости под действием капиллярных сил. Поверхностное натяжение зависит от концентрации поверхностно-активной примеси, жидкость нелетучая. Движение описывается известной моделью квазиустановившегося вязкого течения в пленке. Решения для линейных волн сопоставлены с решением в рамках уравнений Навье—Стокса. Изучены ситуации, когда существует решение, близкое к невязкому двумерному, и в случае большой длины волны возможно появление звуковых волн в пленке, обусловленное упругостью поверхности по Гиббсу. Изучено поведение точных решений вблизи области применимости асимптотических уравнений, получены немонотонные зависимости характеристик волны от волнового числа.

Рассмотрена возможность снижения пробивного действия кумулятивных зарядов посредством создания перед преградой магнитного поля с ориентацией линий индукции вдоль оси заряда. Исследование задачи проводится на основе результатов экспериментов, в которых при создании магнитного поля в облицовке кумулятивного заряда перед его подрывом зафиксировано резкое снижение пробивного действия или его отсутствие. Для определения изменения магнитной индукции в облицовке кумулятивного заряда при его движении в магнитном поле использована расчетная схема двух проводящих соосных цилиндрических оболочек, соответствующих корпусу и облицовке заряда, в предположении постоянства плотности индукционных токов по толщине оболочек. На поверхности внешней оболочки задавалось продольное магнитное поле, закон изменения которого выбирался в зависимости от пространственного распределения поля перед преградой и скорости движения заряда. Проведены оценки интенсивности магнитного поля, при создании которого можно рассчитывать на существенное снижение пробивного действия кумулятивных зарядов различного диаметра.

Рассмотрена модель динамики и нагрева сгустка плазмы в магнитном поле в двухтемпературном приближении. На основе неявной разностной схемы типа предиктор-корректор проведено численное моделирование разлета плазменного облака во внешнем магнитном поле и выполнена оценка влияния этого поля на динамику разлета.

Методом молекулярной динамики решена задача о затекании пор в наноячейке меди под действием внешней нагрузки, создаваемой сферическим поршнем. В результате расчетов показано, что наноячейка меди является неустойчивой системой. Малые возмущения, создаваемые при движении поршня, приводят к затеканию пор под действием силы поверхностного натяжения и выделению значительной тепловой энергии. После затекания пор исходная кристаллическая структура наночастиц нарушается и приобретает аморфную структуру. При сжатии наноячейки с большой скоростью возникает метастабильное состояние с сильно искаженной кристаллической решеткой, которое переходит в аморфное состояние с выделением значительного количества тепла.

При столкновении в вакууме стационарных ограниченных по сечению сверхзвуковых потоков смесей газов с существенно различающимися молекулярными массами происходит формирование облака с повышенной концентрацией и повышенной температурой тяжелого газа. В некоторых условиях определяющим оказывается столкновение молекул тяжелого газа при сжатии его в центре столкновения потоков. Генератор такого течения можно назвать коллайдером. Приведены результаты исследования течения в струйном, цилиндрическом и смешанном двухступенчатом коллайдерах. Основное внимание уделено разделению газов по энергии и составу.

Предложена методика экологического прогнозирования с учетом климатических факторов. С этой целью из многомерных многокомпонентных баз данных, содержащих информацию о функциях состояния, описывающих атмосферные процессы за длительный срок, с помощью ортогональной декомпозиции выделяется совокупность подпространств, ранжированных по масштабам возмущений. Лидирующая часть подпространств, учитывающих процессы климатического масштаба, составляет информативный базис для формирования гидродинамического фона при расчете прогностических сценариев изменения качества атмосферы. Приведены результаты сценарных расчетов по оценке риска загрязнения атмосферы в регионе Дальнего Востока России и на сопредельных территориях Китая и Кореи.