Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрена задача о взаимодействии с абсолютно жесткой стенкой или со стальным экраном волны разрежения, возникающей в твердом дейтерии при выходе на свободную поверхность ударной волны с давлением 30÷150 ГПа. Показано, что в энтропийном следе вблизи стенки или границы с экраном возникает высокотемпературная плазма, в которой возможна, по крайней мере для ударных волн с давлением более 70 ГПа, термоядерная реакция. Размер области плазмы и время ее установления пропорциональны расстоянию между свободной поверхностью и стенкой. Приведены оценки коэффициентов пропорциональности. Отмечено, что в данном случае, в отличие от других способов генерации высокотемпературной плазмы, время существования плазмы может не зависеть от скорости звука в ней. Показано, что с помощью конической твердотельной мишени c выходным отверстием давление в ударной волне в твердом дейтерии можно увеличить с 10 до 100 ГПа.

Проведена оптимизация геометрии ленточного диода ускорителя У-2 с целью увеличения как плотности тока, так и полного тока релятивистского электронного пучка для последующей его инжекции в плазму многопробочной ловушки ГОЛ-3. Моделирование пучка в диоде проводилось с использованием пакета прикладных программ “POISSON-2”, который был модифицирован на основе результатов, полученных с использованием теории плоского диода в наклонном магнитном поле. В результате оптимизации определены геометрия диода и конфигурация магнитного поля, которые должны обеспечить в эксперименте повышение плотности тока в 1,5–2 раза при сохранении малой угловой расходимости скоростей электронов.

С использованием методов зондовой диагностики и измерения коэффициента вторичной эмиссии определен ионный состав потока плазмы, полученного при интенсивном облучении твердой мишени. Установлено, что при пролете ионов через плотную газовую струю происходит перезарядка ионов С⁵⁺ в ионы С⁴⁺ и далее в С³⁺. Рассчитаны доля высокозарядных ионов в исходном потоке плазмы и их концентрация в области взаимодействия со струей. По интегральному изменению заряда оценена концентрация атомов в газовой струе. Получены результаты, необходимые для анализа условий экспериментов по эффективной перезарядной накачке и лазерной генерации в дальней ультрафиолетовой области спектра.

Представлены результаты численных исследований осесимметричных потоков в коаксиальном плазменном ускорителе при наличии продольного магнитного поля. Расчеты выполнены в рамках двумерной двухжидкостной магнитогидродинамической модели с учетом эффекта Холла и тензора проводимости среды. Проведенные численные эксперименты подтвердили основные закономерности плазмодинамических процессов, выявленные ранее на основе аналитической и одножидкостной моделей, а также позволили исследовать особенности течений плазмы в окрестности электродов.

В двумерной плоской постановке численно исследуется процесс метания взрывчатого вещества слоя идеальной жидкости, заключенной в цилиндрическую упругопластическую оболочку, продуктами мгновенной детонации заряда. Рассмотрены процессы разрушения оболочки и истечения жидкости через образовавшиеся щели. Проанализированы численные результаты и получены аналитические соотношения для распределений радиальной скорости и массы истекающей через щели жидкости по углу.

Изучается инвариантное решение ранга один уравнений движения политропного газа, описывающее плоские газовые вихри и закрученные струи газа. Выполнена классификация типов течения в зависимости от управляющего параметра: вихри в виде источников и стоков, неограниченный разлет и коллапс.

Исследуется модель мелкой воды на вращающейся притягивающей сфере, описывающая крупномасштабные движения газа в атмосфере планет и жидкости в Мировом океане. Изучается распространение звуковых возмущений на состоянии равновесия. Система уравнений для бихарактеристик проинтегрирована в эллиптических функциях. Приведено описание простых стационарных волн. Доказано существование двух типов решений (сверх- и докритического), описывающих движение газа в сферическом поясе, так что одна из граничных параллелей является источником, а другая — стоком. Дана интерпретация полученных решений как крупномасштабных циркуляционных ячеек в атмосфере.

Построена основанная на замкнутых уравнениях Кармана—Ховарта и Корсина численная модель динамики турбулентности и флуктуаций температуры за нагретой решеткой в аэродинамической трубе. Полученные с ее применением результаты расчетов удовлетворительно согласуются с известными экспериментальными данными.

Рассмотрен процесс растекания нефтяной пленки, образующейся при разливе нефти в море. Предложена математическая модель данного процесса и получены в явном виде формулы для определения размеров нефтяной пленки.

В рамках газодинамической модели пузырьковой кавитации исследована динамика состояния магмы с кристаллитами. Влияние последних на развитие потока исследовалось для двух случаев: когда кристаллиты являются зародышами кавитации и когда в промежутке между извержениями в магме формируются крупные кластеры кристаллитов. Показано, что при использовании гомогенно-гетерогенной нуклеации в случае кристаллитов-ядер кавитации еще в волновом предвестнике возникают скачки декомпрессии, достаточные для формирования серий дискретных кавитационных зон, зон нуклеации, скачков вязкости и концентрации перед фронтом основной волны декомпрессии. Из результатов экспериментального моделирования взрывного извержения с выбросом кристаллических кластеров (магматических “бомб”) следует, что в спутном потоке кавитирующей магмы с динамически изменяющимися свойствами (средней плотностью и вязкостью) наблюдается нестационарное движение кластеров, формирующих независимый поток, скорость движения которого больше скорости потока магмы. Экспериментальные результаты моделирования структуры потока при его извержении показали, что коалесценция пузырьков в потоке приводит к образованию пространственных “снарядов” газ—частицы. Проведен анализ этого процесса в рамках комбинированной модели нуклеации, включающей двухфазную модель Иорданского—Когарко—ван Вингаардена и модель ldquo;замороженного” поля массовых скоростей в зоне кавитации.