Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведено экспериментальное исследование зависимости формы, структуры и величины угла раскрытия струи воды от степени перегрева. Выявлена связь между различными режимами вскипания и характерными формами вскипающей струи. Установлено, что при одинаковых термодинамических условиях форма и угол раскрытия струи перегретой жидкости изменяются различным образом в зависимости от длины струи. Представлены результаты изменения угла раскрытия вскипающей струи в трех диапазонах: метровом, дециметровом и сантиметровом.

С использованием метода мультипольных разложений в рамках линейной потенциальной теории волн построено решение задачи о движении сферы в идеальной несжимаемой жидкости бесконечной глубины под ледяным покровом при неравномерном сжатии. Исследованы гидродинамические нагрузки, действующие на тело: волновое сопротивление, боковая и подъемная силы, а также прогиб ледяного покрова в зависимости от его толщины, скорости тела, глубины погружения и направления движения.

Предложена линеаризованная модель задачи о рассеянии изгибных гравитационных волн над ступенчатым океанским дном. Для решения краевой задачи используется метод разложения решения по собственным функциям. Решение задачи сведено к решению интегральных уравнений. Построены кривые зависимости коэффициентов отражения и прохождения от волнового числа при различных значениях параметров задачи. Точность вычислений подтверждается выполнением энергетического тождества. Проведено сравнение полученных результатов с известными данными.

С использованием методов прямого численного моделирования уравнений Навье - Стокса верифицированы теоретические результаты, полученные в рамках слабонелинейной модели развитого пограничного слоя при обтекании узкой пластины. В рамках модели полного нелинейного взаимодействия исследован механизм выброса газа (берстинг) с поверхности теплоизолированной пластины, обтекаемой сверхзвуковым потоком газа с числом Маха $\M=2$. Показано, что в случае внешних возмущений слабой интенсивности переход от ламинарного обтекания пластины к турбулентному происходит вследствие резонансного трехволнового взаимодействия волн. Подтверждены теоретические результаты, связывающие перераспределение энергии между пульсациями и процесс образования пространственной структуры.

Рассмотрена задача о растекании тока по ширине тонких фольг (в системах типа "змеек") или плоских токовых слоев. Для расчета эволюции распределения токов по ширине неоднородных тонких проводящих слоев или фольг используется интегродифференциальное уравнение, с помощью которого двумерная задача для магнитного поля сводится к одномерной. Рассмотрена бесконечная периодическая система плоских фольг типа "змеек". Показано, что в этой системе сначала в фольге устанавливается распределение тока, соответствующее ее идеальной проводимости, а затем происходит релаксация распределения тока к равномерному. Если фольги используются в качестве размыкателей, то в процессе переброса тока в нагрузку он должен успевать распределиться равномерно по ширине фольг, поэтому поправки на неоднородность распределения тока в размыкателях должны быть невелики.

С использованием метода 3D-печати разработана оптимальная модель заднего поясничного межтелового кейджа (имплантата), обеспечивающего необходимую механическую поддержку позвоночника пациента. С помощью программного обеспечения CATIA исследованы упругие свойства трех моделей кейджа симметричного строения с различной пористостью материала. В дисковом пространстве позвонков L1-L2 были собраны по две копии каждой модели кейджа. Методом конечных элементов исследовано поведение предложенных моделей под действием сжимающих нагрузок, изгибающих и крутящих моментов. Определены жесткость каждой модели и распределение напряжений Мизеса в них.

Представлена новая конструкция микрофлюидного устройства для непрерывного отделения клеток крови от разжиженной цельной крови. Работа устройства основана на явлении диэлектрофореза. В отличие от существующих предложенный сепаратор предназначен для одновременного разделения большего количества типов клеток крови с требуемой точностью. С использованием метода конечных элементов исследуется эффективность работы устройства при разделении клеток крови пяти типов. В предложенном сепараторе для разделения клеток крови используются как диэлектрофоретические, так и гидродинамические силы сопротивления. Выполнена оценка эффективности работы сепаратора при различных режимах эксплуатации.

Представлена модель горения твердого топлива, состоящего из способной к самостоятельному горению матрицы и распределенных в ней частиц полидисперсного охладителя. Рассматривается теплообмен между экзотермически разлагающейся матрицей и частицами охладителя в конденсированной фазе и продуктами их газификации в газовой фазе. Ведущая реакция в области матрицы и поверхность испарения охладителя полагаются сосредоточенными на поверхности раздела фаз. Затраты тепла на испарение охладителя определяются глубиной его газификации при прохождении через поверхность раздела фаз, которая зависит от дисперсности охладителя и скорости горения топлива. Проведена параметрическая идентификация модели с использованием данных ситового анализа гранулометрического состава охладителя и экспериментальной зависимости скорости горения от давления. Показана возможность применения модели для решения задач прогнозирования и обеспечения требуемых баллистических характеристик топлива на этапах его отработки и серийного производства.

С помощью импульсной рентгенографии изучен процесс ударно-волнового инициирования эмульсионного взрывчатого вещества. Инициирование выполнялось ударом тонкой дюралевой пластинки под небольшим углом к плоской поверхности ВВ. Выполнена оценка параметров инициирующей ударной волны в исследуемом взрывчатом веществе и измерена глубина инициирования детонации.

Исследовалось пересжатие детонации при ее схождении в полусферическом заряде пластифицированного триаминотринитробензола с наружным и внутренним радиусами 75 и 20 мм после его инициирования по внешней поверхности. Проведено численное моделирование эксперимента с учетом кинетики превращения взрывчатого вещества в продукты взрыва. Экспериментально-расчетным путем получены параметры пересжатой детонации в исследуемом взрывчатом веществе на диагностируемом радиусе заряда 20 мм: в максимуме профиля давление 70 ГПа, скорость фронта 9.45 км/с, массовая скорость за фронтом 3.88 км/с. Достигнутое в рассматриваемом эксперименте пересжатие - 2.3. Найдена точка пересечения адиабат "нереагирующего" взрывчатого вещества и его продуктов взрыва, которая реализуется на радиусе 31 мм при давлении 52 ГПа. Соответствующие скорость фронта и массовая скорость за ним в этой точке имеют значения 8.55 и 3.18 км/с. Полученные параметры в точке пересечения адиабат сопоставлены с имеющимися литературными данными для триаминотринитробензола и составов на его основе. Обнаружен достаточно большой разброс данных. Высказаны предположения о причинах разброса.