Сергей Алексеевич Христианович вошел в плеяду выдающихся русских механиков 20-го века вместе с Н.Е. Жуковским, С.А. Чаплыгиным, Н.Е. Кочиным и некоторыми другими. Он внес огромный вклад в развитие ряда разделов механики, таких как аэрогазодинамика, механика горных массивов, теория пластичности материалов, теория фильтрации и экологическая энергетика.
Проект создания под Новосибирском научного Академгородка был грандиозным. Условия для творческой работы, созданные ученым, были уникально благоприятные для того времени. На всю жизнь остался в моей памяти образ Самсона Семеновича – ученого-творца, мудрого наставника и учителя, замечательного человека и товарища.
Экспериментально исследованы процессы дробления, растворения и гидратообразования за фронтом ударной волной умеренной амплитуды в воде с пузырьками углекислого газа при различных начальных статических давлениях. Показано, что увеличение статического давления в газожидкостной среде приводит к уменьшению критической относительной амплитуды ударной волны, при которой начинается развитие неустойчивости Кельвина?Гельмгольца и дробление пузырьков на мелкие газовые включения за фронтом ударной волны. Показано, что скорости растворения и гидратообразования углекислого газа за фронтом ударной волны близки по величине, и определены их зависимости от параметров среды и волны. Представлены расчеты по модели гидратизации газа за ударной волной.
Выполнено параметрическое исследование динамики и тепломассообмена в волне давления парового пузырька, содержащего горячую частицу. Исследовано влияние размера и температуры частицы, температуры и статического давления жидкости, амплитуды волны на динамику такого двухфазного пузырька. Предложена методика оценки наименьшего значения толщины парового слоя вокруг частицы.
Приведены результаты экспериментального изучения ультразвуковой кавитации глицерина. Вблизи поверхности излучателя формировались структуры взаимодействующих парогазовых пузырьков, имеющие вид фрактальных кластеров. Методом фотометрии прошедшего лазерного излучения исследована динамика флуктуаций. В переходном режиме спектр мощности флуктуаций изменялся обратно пропорционально частоте. Распределения локальных флуктуаций отличаются от гауссовских и проявляют свойства масштабной инвариантности. Исследовано качественное поведение частотной зависимости спектральной плотности флуктуаций при изменении мощности ультразвукового излучателя. Показано, что увеличение высокочастотной границы фликерного поведения свидетельствует о нарастании неустойчивости и может служить предвестником возможных крупномасштабных выбросов.
Приведены результаты экспериментального исследования теплообмена при кипении движущейся жидкости в узком кольцевом канале при одностороннем центральном обогреве, полученные в условиях существенного влияния капиллярных сил на режим течения и теплообмена. Опыты проведены при кипении хладона R318С в кольцевом канале с зазором 0,95 мм и прозрачной внешней стенкой. Внутренняя стенка обогревалась электрическим током. Представлены локальные коэффициенты теплоотдачи и режимы течения. Определена критическая толщина пленки, при которой пузырьковое кипение подавляется.
Методом высокочастотных тепловых волн исследована теплопроводность озонобезопасного хладагента R404A в неизученной ранее области жидкого состояния в интервале температур 297,9 K ÷ 332,6 K и давлений от линии насыщения до 3,7 МПа. Оцениваемые величины погрешностей измерений температуры, давления и теплопроводности составляют соответственно ±0,1 K, ±3 кПа и ±1,5 %. Рассчитаны значения теплопроводности жидкой фазы R404A на линии кипения. Получены аппроксимационные зависимости для теплопроводности во всем исследованном интервале температур и давлений, а также на линии кипения.
Исследованы волновые характеристики течения пленки воды по вертикальной пластине с нагревателем. В отсутствие теплового потока полученные данные хорошо согласуются с результатами других исследователей для изотермической пленки жидкости. При нагреве стекающей жидкости термокапиллярные силы приводят к формированию струй и тонкой пленки между ними. Установлено, что увеличение плотности теплового потока вызывает рост фазовой скорости и уменьшение частоты трехмерных волн. Показано, что, в отличие от известных данных для изотермической пленки жидкости, при достаточно высоких плотностях теплового потока в межструйной области нагреваемой пленки средняя относительная амплитуда волн возрастает с уменьшением безразмерного комплекса Reloc/Kaloc111. Обнаружен эффект роста амплитуды волны в межструйной области под действием термокапиллярных сил, что согласуется с расчетными данными.
Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения в интервале от температуры ликвидуса до 950?1000 K для составов 19,11, 33,45, 52,46 и 83,06 ат. % Pb измерены температурные изменения плотности сплавов системы магний?свинец в жидком состоянии. Показано, что в пределах оцениваемых погрешностей (0,25?0,30 %) плотность расплавов линейно зависит от температуры. Получены аппроксимационные зависимости ?(T) для каждого исследованного состава, а также обобщающие зависимости плотности от температуры и концентрации для интервала 0?100 ат. % свинца.
Используемые в настоящее время пассивные системы обеспечения теплового режима космических объектов могут поддерживать температуру на одном уровне только при определенной ориентации космического аппарата и при постоянном тепловыделении аппаратуры. При переменной ориентации космического объекта его температура может меняться из-за возможного освещения радиатора-излучателя системы обеспечения теплового режима солнечным или планетным излучением. При перемен-ном тепловыделении температура объекта меняется из-за нерасчетного режима работы радиатора. Для компенсации данных эффектов используются активные элементы – нагреватели и охладители. Это снижает надежность системы терморегулирования, а следовательно, и надежность всего космического аппарата. Предложены решения, которые при отсутствии активных элементов создают в системе терморегулирования внутренние механизмы, позволяющие компенсировать переменности тепловых потоков, как при переориентации космического аппарата, так и при изменении внутреннего тепловыделения.
