Главная – Журналы – Поиск по журналам

Формулируется физико–математическая
модель для задачи о нагреве и удержании
плазмы на основе некоторых предположений
о поведении плотного плазменного облака,
находящегося в магнитном поле. Модель
учитывает процесс ионизации и нагрева
облака плазмы окружающей его дейтериевой
плазмой за счет теплопроводности, а
также нагрев потоком надтепловых
электронов. С использованием некоторых
упрощений изучена задача о расширении
плазменного облака во внешнем магнитном
поле в магнитогидродинамическом
приближении. Нагрев плазмы моделируется
внешним источником. Исходные уравнения
включают уравнения неразрывности,
движения, энергии и магнитного поля. Для
численного решения задачи разработана
конечно-разностная схема типа
универсального алгоритма с расщеплением
по физическим процессам и
пространственным направлениям, что
позволило получать независимо решения
уравнений магнитной индукции и газовой
динамики. Проведены расчеты
распространения облака плазмы,
нагреваемого источником во внешнем
магнитном поле. Получены основные
закономерности влияния магнитного поля и
теплового источника на расширение облака
плазмы, качественно подтверждающие
экспериментальные данные.

Разработана, изготовлена и опробована
специальная газоразрядная камера для
исследования закономерностей
броуновского рассеяния пылинок в плазме
стационарного тлеющего разряда
постоянного тока и стационарного ВЧЕ–
разряда. Разработана методика проведения
экспериментов по броуновскому рассеянию.
Приведены примеры регистрации рассеяния
пылинок в плазме. Математическая
обработка большого числа отпечатков
пылинок позволила установить, что
зависимость ширины функции распределения
пылинок на отпечатках на половине
расстояния от разряда до предметного
столика от силы тока разряда хорошо
аппроксимируется линейной зависимостью с
коэффициентом пропорциональности,
приближенно равным 16 мм/А. Показано,
что рассеяние обусловлено коллективными
колебаниями плазмы — пульсациями
ионизационного типа.

С целью разработки методики моделирования в лабораторных условиях космического взрыва в магнитосфере Земли и других планет с помощью облаков лазерной плазмы проведены эксперименты с использованием мощного CO₂– усилителя, излучение которого с энергией приблизительно 300 Дж и длительностью импульса порядка 10^-7 c при фокусировке на капролоновую мишень диаметром 4 мм создавало взрывающуюся плазму в поле магнитного диполя с характерным размером 15 см и магнитным моментом 1,1·10⁷ Гс·см³. Приводятся предварительные результаты моделирования космического взрыва в условиях квазизахвата, когда энергия взрыва много меньше магнитной энергии Земли, а точка взрыва расположена в экваториальной плоскости на расстоянии двух земных радиусов.

Методом электронного пучка выполнены измерения скорости роста возмущений плотности в слое смешения сильнонедорасширенных струй низкой плотности в диапазоне значений числа Рейнольдса Re_L = 50 230. Для этих условий истечения определены режимы автоколебаний при нормальном натекании струи на преграду конечных размеров. Получены частоты пульсаций давления на преграде, которые сопоставлены со спектрами скорости роста возмущений плотности в слое смешения свободных струй. Показана невозможность поддержания автоколебаний за счет развития неустойчивости в слое смешения струи.

Рассмотрена одномерная задача о распространении фронта возмущений от точечного мгновенного источника для процессов переноса с пространственно- временной нелокальностью. Использован класс ядер нелокальности с особенностью вида t^-1 при малых временах. Вычислена скорость распространения фронта v и найдено выражение для возмущений вблизи фронта в виде асимптотического ряда по степеням параметра τ = t - xv^-1

В опытах исследовалось влияние
турбулизации дозвукового воздушного
потока на структуру пограничного слоя
при испарении и горении этанола за
препятствием высотой 3–6 мм. Показано,
что турбулизация приводит к увеличению
толщины теплового пограничного слоя в
два раза, в то время как толщина
динамического пограничного слоя
изменяется слабо. При степени
турбулентности на входе 1–18% изменение
толщины потери импульса по длине канала
близко к изменению толщины потери
импульса для ламинарного изотермического
пограничного слоя без вдува. При горении
за препятствием на расстоянии 40–50 его
высот возникают локальные области
повышенной турбулентности с высокой
интенсивностью тепло– и массообмена.

Предложена расчетная модель
нестационарного одномерного течения
газожидкостной смеси с учетом силы
тяжести. Модель включает соотношение
Зубера – Финдлея и содержит решения
задачи Коши, близкие к решениям модели
дрейфа. Показано, что эффект
присоединенных масс существенно влияет
на акустические характеристики системы
уравнений.

В приближении Стокса дано описание
стационарного движения нагретой
гидрозольной частицы сфероидальной формы
в вязкой несжимаемой жидкости, внутри
которой действуют равномерно
распределенные источники (стоки) тепла
постоянной мощности. Предполагалось, что
средняя температура поверхности частицы
может существенно отличаться от
температуры окружающей ее жидкости. При
решении гидродинамических уравнений
получено аналитическое выражение для
гидродинамической силы, действующей на
равномерно нагретую сфероидальную
частицу, с учетом зависимости вязкости
от температуры, представленной в виде
экспоненциально-степенного ряда.

Изучается поведение плавающей
полубесконечной пластины под действием
поверхностных волн, набегающих нормально
к краю. Использовано аналитическое
решение этой задачи, полученное ранее
методом Винера–Хопфа. Исследуется
распределение по пластине смещений,
деформаций и давления в зависимости от
безразмерных параметров задачи:
приведенных жесткости и глубины, а также
их асимптотическое распределение для
случаев больших и малых длин волн.

В рамках схемы Баклея – Леверетта
получено решение задачи о вызове притока
к галерее скважин, призабойная зона
которых по тем или иным причинам
загрязнена водной фазой. Разработан
метод инженерных оценок момента
проникновения фронта продвижения
вытесняющей нефть воды в
затампонированную зону добывающих
скважин с одновременным определением
нефтеотдачи пласта. Полученные
результаты могут быть использованы при
построении математической модели
процесса оптимальной разработки
месторождений.