Численно исследованы некоторые особенности отражения воздушных ударных волн от жесткой стенки, покрытой слоем пористого вещества. Для исследования волновых процессов в насыщенных пористых средах применена двухскоростная с двумя тензорами напряжений математическая модель, построенная методами механики многофазных сред. Развита методика численного моделирования, основанная на двухшаговой схеме Лакса – Вендроффа. Рассмотрены процессы прохождения волной типа "ступенька" границы раздела "газ – пористая среда" и отражения от жесткой стенки, покрытой пористым материалом; проанализировано влияние параметров пористой среды и волны на процесс отражения; выполнено сопоставление численных результатов с экспериментальными данными других авторов.
Изучена проблема отражения ударных волн и волн разрежения от жесткой стенки в смеси жидкого железа и мелких кристаллов молибдена. Исследование проведено в рамках равновесного и неравновесного приближений механики гетерогенных сред с различными давлениями компонентов. Верификация математической модели проведена путем согласования зависимости равновесно-замороженной скорости звука от начального давления в смеси с известными экспериментальными данными. В равновесном подходе определена зависимость типа отраженной ударной волны от типа падающей. Прямыми численными расчетами в рамках неравновесной модели механики гетерогенных сред обоснована справедливость полученной карты отражений. Выявлена возможность значительного компактирования частиц молибдена в отраженных волнах.
На основе анализа результатов ударно-волновых исследований и предложенного ранее метода нахождения скорости звука в веществах при высоких давлениях и плотностях, а также данных сейсмических исследований рассчитаны плотности при нормальных условиях и средние атомные массы гипотетических веществ, составляющих внутренние оболочки Земли. Этих данных оказалось достаточно для уточнения элементного состава земных недр. Показано, что железоникелевое ядро Земли должно содержать ≈ 10 % (по массе) углерода, частично в алмазной фазе. Нижний слой мантии, согласно расчетам, может содержать до 20 % углерода, возможно поступившего из ядра.
В. А. Рыжанский, А. Г. Иванов, Н. П. Ковалев, Г. П. Симонов, Ю. Д. Чернышев, В. Н. Минеев*, В. В. Жуков**
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров *Объединенный институт высоких температур РАН, 127412 Москва **Опытное конструкторское бюро машиностроения, 603603 Нижний Новгород
Страницы: 115-131
Приведены результаты экспериментального исследования реакции стальных цилиндрических контейнеров на внутреннее взрывное нагружение в зависимости от степени наполнения водой. Эксперимент сопровождался численными расчетами системы "взрывчатое вещество – заполняющая среда – контейнер". Обнаружено существенное влияние заполняющей среды на форму и деформацию контейнера. При этом основное значение имеют сжимаемость заполняющей среды и отношение ее массы к массе деформируемых стенок контейнера.
Изучено распределение компонентов инертной смеси и продуктов разложения химического соединения при ударном сжатии в ампулах сохранения. Его характер объяснен кумулятивным действием тяжелого компонента смеси. Идентичность распределения компонентов в инертной и реагирующей средах позволяет оценить время химического превращения.
А. И. Кирдяшкин, Ю. М. Максимов, В. Д. Китлер, В. В. Буркин*, В. С. Седой**
Отдел структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН, 634021 Томск *НИИ прикладной математики и механики при Томском государственном университете, 634050 Томск **Институт сильноточной электроники СО РАН, 634021 Томск
Страницы: 133-136
На примере системы Ni–Al изучено влияние частотной электроимпульсной обработки на протекание реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в порошковой смеси. Использовалось продольное направление прикладываемого к образцу электрического поля и электрического тока по отношению к направлению распространения волны горения. Установлено, что под действием электрообработки линейная скорость горения увеличивается в 1,3÷1,6 раза, трансформируется структура, увеличивается полнота химического превращения. Показано, что наблюдаемые эффекты имеют нетепловую природу.
В рамках молекулярно-динамического моделирования показано, что взаимодействие нелинейного импульса со свободной поверхностью может приводить к отрыву атомной плоскости. Согласно полученным результатам при налете на мишень оторвавшиеся фрагменты могут формировать многослойное покрытие. Это легло в основу предложенного подхода к послойному нанесению тонких покрытий. Показано, что изменение числа импульсов и времени их выхода на поверхность "источника" может существенно изменить структуру и состав покрытия на мишени.
М. П. Бондарь, Е. С. Ободовский, В. Н. Рычков, М. Е. Топчиян
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 140-143
Экспериментально исследовано влияние резонатора на тяговые характеристики прямоточной камеры сгорания при вибрационном горении водорода. В качестве камеры сгорания использовалась цилиндрическая труба с конфузорным входом. Ось резонатора перпендикулярна оси камеры сгорания. Показано, что тяговые характеристики камеры сгорания зависят от положения резонатора относительно камеры и от линейных размеров резонатора.
Исследована возможность управления положением точки перехода ламинарного течения в турбулентное в высокотемпературных струях и следах с помощью экзо- и эндотермических физико-химических процессов. Предложены критерии подобия. Проведены численные расчеты дальних гиперзвуковых следов, иллюстрирующие влияние указанных процессов на параметры течения.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
