Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведен анализ результатов измерений и расчетов основных характеристик термоэлектрической системы охлаждения. По данным измерений температуры и электрофизических параметров для различных температурных условий и режимов работы определены значения термических сопротивлений теплообменников, холодопроизводительности, холодильного коэффициента и температурных перепадов на элементах конструкции. При моделировании процессы теплообмена описывались интегральными соотношениями с учетом измеренных рабочих характеристик термоэлектрического модуля и термических сопротивлений устройств подвода и отвода теплоты. По результатам анализа рекомендован диапазон силы тока питания термоэлектрического модуля, обеспечивающий высокую холодопроизводительность и экономичность системы охлаждения.

В работе представлены результаты комплексного изучения реологических и вязкоупругих свойств водных растворов полиакриламида (ПАА), модифицированных одностенными (ОУНТ) и многостенными (МУНТ) углеродными нанотрубками. Исследование проведено на модульном реометре при температуре 25 °C. Установлено, что все изученные композиции на основе 0.05 масс. % ПАА имеют псевдопластичное поведение и характеризуются преобладанием упругих свойств над вязкими в линейной области деформаций сдвига. Показано, что добавление углеродных нанотрубок (УНТ) приводит к значительному изменению реологических характеристик. С ростом концентрации нанотрубок наблюдается увеличение эффективной вязкости, параметра консистенции и снижение индекса течения. Вязкоупругие модули (G′ и G′′ также возрастают, демонстрируя практически линейную зависимость от содержания УНТ. Выявлено фундаментальное различие в эффективности двух типов нанотрубок. ОУНТ проявляют значительно более сильное модифицирующее влияние по сравнению с МУНТ. При одинаковой концентрации, составляющей 0.1 масс. %, значение параметра консистенции раствора с ОУНТ в 2.2 раза выше, а модуль упругости G^, в 3.15 раза превышает значения для водного раствора ПАА с МУНТ. Причиной этого является исключительно высокое аспектное соотношение ОУНТ, обеспечивающее формирование прочной перколирующей сети при более низких пороговых концентрациях. Результаты работы свидетельствуют о возможности эффективного управления реологическими и вязкоупругими свойствами водных растворов ПАА путем добавления углеродных нанотрубок, причем степень модификации определяется типом и концентрацией нанотрубок.

Рассматривается газоструйный метод осаждения алмазных покрытий с активацией газов сверхвысокочастотным (СВЧ) разрядом. Особенностью этого метода является использование высокоскоростной струи для транспортировки газов, активированных в СВЧ-плазме в разрядной камере, к подложке, расположенной в камере осаждения. Такой подход открывает новые возможности в области газофазного синтеза алмаза, но развитие этого метода требует проведения систематических исследований. Показана эффективность этого метода. Успех исследования обусловлен систематическим численно-экспериментальным изучением отдельных процессов, участвующих в газоструйном синтезе алмазных покрытий.

Представлены результаты численного моделирования влияния периодического объемного тепловыделения на структуру сверхзвукового турбулентного течения в плоском канале с уступом и сопряженный теплообмен со встроенными в стенки чувствительными элементами датчиков тепловых потоков. Моделирование проводилось на основе осредненных по Фавру уравнений Навье - Стокса, дополненных двухпараметрической k - ω SST моделью турбулентности. Мощность источника изменялась по гармоническому закону варьировалась амплитуда колебаний при неизменной средней мощности. Установлено, что течение выходит на периодический режим с выраженным релаксационным запаздыванием. В фазе максимального теплоподвода наблюдался сдвиг волновой структуры вверх по течению и формирование локальных дозвуковых зон в ядре потока. Показано, что периодическое изменение мощности влияет на локальный теплообмен. Датчик, расположенный в расширяющейся части канала, в случае периодического режима прогревается более интенсивно, чем при постоянном источнике той же средней мощности. Обнаружена немонотонная зависимость интегрального теплового потока от амплитуды колебаний. Показано, что максимальная тепловая нагрузка на этот датчик достигается при промежуточной, а не максимальной амплитуде теплоподвода, что объясняется динамикой стабилизации ударной волны в его окрестности.

Проведено сравнительное моделирование плазменных струй, создаваемых плазмотроном постоянного тока при использовании сопел прямого и углового типов. Выполнен численный анализ разработанной авторами геометрии углового сопла, созданного для воздушно-плазменного напыления порошковых покрытий на внутренние поверхности деталей малого размера. Исследуется газодинамика смешения высокотемпературной струи плазмообразующего газа и потоков холодного транспортирующего и фокусирующего газов в сопле. Проведена валидация предложенной аэродинамической модели и алгоритма расчета, выполненная на основе сравнения координат периодических ударных ячеек (shock diamonds) по длине струи в нерасчетном режиме работы плазмотрона, которая показала приемлемое соответствие с натурными экспериментами. Рассчитано влияние охлаждения стенок на энтальпию струи и показана его значительная роль в случае применения сопла углового типа. Определены расстояния и оптимальные расходы газа, на которых профили скорости и температуры по толщине струи приобретают осесимметричный и равномерный вид.

Экспериментально исследована динамика всплытия парового пузырька Тейлора в круглом (диаметр сечения 16 мм) и кольцевом (диаметры сечения 25 и 16 мм) каналах при давлении насыщения. Пузырек формировался при вскипании перегретой дегазированной жидкости. Установлено, что скорости перемещения его лобовой и тыльной поверхностей непостоянны и зависят от режима всплытия, положения в канале и предшествующей динамики всплытия. Показано, что это поведение обусловлено пространственно-временным распределением температуры жидкости у границы пузыря. На основе полученных результатов построена карта режимов всплытия, связывающая характер движения с величиной перегрева жидкости около поверхности парового пузырька.

27 мая 2026 г. исполнилось 95 лет со дня рождения Яна Зенгерса (Jan Sengers) - классика теплофизики около- и сверхкритических флюидов, автора утонченных опы- тов по измерению теплопроводности двуокиси углерода в окрестности критической точки. Результаты проведенных исследований легли в основу его диссертации(Ph.D. thesis, Van der Waals Laboratory, University of Amsterdam, 1962).

В статье исследуются основания физических онтологий - систем базовых сущностей, которыми оперируют физические теории. Автор доказывает, что эти онтологии имеют два взаимосвязанных биологических основания: перцептивное (сенсорный интерфейс человека эволюционно откалиброван на «средний мир» - мезокосм в смысле К. Лоренца) и коммуникативное (естественный язык как серийная дискретизирующая система). Данный тезис рассматривается в свете информационной термодинамики (принцип Р. Ландауэра, гипотеза Дж. Уилера «It from Bit»), принципа минимизации свободной энергии К. Фристона и интерфейсной теории восприятия Д. Хоффмана, образующих взаимно когерентную теоретическую рамку. Анализируются классические и неклассические физические онтологии: показывается, что даже наиболее абстрактные теории - квантовая механика, теория относительности, струнная теория - сохраняют «родимые пятна» мезокосмического происхождения в своих вербальных концептуализациях. Особое внимание уделяется различию между математическим формализмом теории и ее вербальной онтологией как основному источнику концептуальных парадоксов при экстраполяции за пределы мезокосма. В заключение рассматривается вопрос об ИИ как познающем агенте, чья компрессия данных не воспроизводит с необходимостью мезокосмическую структуру.

Статья посвящена трансформации эпистемологического статуса эксперимента в современной физике в условиях цифровизации и роста вычислительных мощностей. Показано, что классический идеал воспроизводимого эксперимента, основанный на разделении труда теоретика и экспериментатора, утрачивает свою однозначность. На примере открытия бозона Хиггса и гравитационных волн продемонстрирована гибридная природа современного научного факта, который конструируется на пересечении теоретической модели, статистической обработки и компьютерной симуляции. Особое внимание уделяется проблеме «черных ящиков» машинного обучения и необходимости выработки критериев эпистемического доверия к алгоритмам. Обосновывается тезис о новой роли философии, которая из внешнего критика превращается во внутреннего методолога гибридных исследовательских практик, помогая ученому осознавать границы своих моделей и интерпретаций. Актуальность такого подхода подтверждается современными исследованиями в области философии и методологии науки, в том числе работами, посвященными синергетике и междисциплинарности.

Показывается, что многозначность термина «научная теория» и диффузность его значения деформируют применение аппарата теории научных знаний. Предлагаются варианты оптимизации понятия, обозначаемого как «научная теория», и его связи с понятиями системы теоретических знаний и системы надэмпирических знаний.