Главная – Журналы – Поиск по журналам

Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН с 14 по 17 октября 2026 г. проводит конференцию, посвященную памяти бывшего директора института академика Александра Григорьевича Гранберга, которому в этом году исполнилось бы 90 лет. Этим мероприятием коллеги и ученики отдают дань уважения и признательности неординарному человеку, выдающемуся ученому, организатору науки, учителю и неравнодушному общественному и государственному деятелю.

В обзоре обобщены результаты недавних экспериментальных исследований диффузионного горения водородных микроструй. Рассмотрено влияние геометрии сопла, профиля и скорости истечения струй, а также гравитационных факторов на структуру пламени. Отдельное внимание уделено горению водородных смесей и механизмам взаимодействия круглой сверхзвуковой воздушной струи с соосным (спутным) потоком водорода.

В работе экспериментально исследовано влияние температуры кремниевой подложки и концентрации наножидкости диоксида титана (TiO₂) на динамику трехфазной контактной линии и морфологию осадков, формирующихся при испарении капель. Наножидкость получена методом импульсной лазерной абляции в жидкости. Рассмотрены массовые концентрации 8.7·10^-4 масс. % и 2.1·10^-3 масс. % при температурах подложки от 80 до 140 °C. Установлено, что добавка наночастиц TiO₂ увеличивает продолжительность стадии пиннинга трехфазной контактной линии. Вследствие этого диаметр контактной линии изменяется ступенчато, что приводит к формированию концентрических кольцевых структур осажденного материала с характерным шагом. При температурах поверхности 80 и 100 °C доминирует радиальный капиллярный перенос с формированием «кофейного кольца». Повышение температуры поверхности до 120 °C инициирует пузырьковое кипение, расширяющее область осаждения, тогда как при 140 °C развитое пузырьковое кипение нарушает устойчивый перенос частиц и приводит к перераспределению осадка.

На основе системы взаимосогласованных уравнений, включающей уравнения для давления и плотности насыщенного пара, плотности насыщенной жидкости, «кажущейся» теплоты парообразования, описана линия фазового равновесия ртути в диапазоне температур от тройной точки до критической. Уравнение линии упругости в рамках предложенного подхода удовлеворяет требованиям масштабной теории критической точки, а линия насыщения разработана с привлечением уравнения Клапейрона - Клаузиуса, среднего диаметра и параметра порядка ренормализационной группы. Все перечисленные уравнения согласованы по критическим индексам и параметрам. В рамках предложенной модели линии фазового равновесия ртути все компоненты уравнений, описывающие паровую и жидкостную ветви кривой сосуществования, имеют показатели степени, которые рассчитаны с привлечением теории скейлинга. Предложенная система взаимосогласованных уравнений передает экспериментальные данные о давлении насыщенного пара, плотности насыщенных пара и жидкости с меньшей неопределенностью, чем уравнения Фокина Л.Р. и др. (2011), Апфельбаума E.M. и Воробьева В.С. (2015), включая опытные данные о давлении насыщенного пара (Schönherr G., Hensel F., 1981) и плотности на линии насыщения (Кожевников В.Ф. и др., 1991), относящиеся к широкой окрестности критической точки.

В настоящей работе систематизированы современные данные о вакуумной дезинтеграции материалов различной природы - от золотоносных глинистых пород до биополимеров и фармацевтических субстанций. Экспериментально и теоретически показано, что эти процессы подчиняются единому физическому принципу: неравновесному фазовому переходу капиллярно или химически связанной воды при быстром снижении окружающего давления. Выделены четыре доминирующих механизма разрушения (дегазационное трещинообразование, сублимационная фрагментация, термоградиентное трещинообразование, капиллярная кавитация) и приведены порядковые оценки возникающих напряжений. Введен безразмерный критерий режима, определяющий тип дезинтеграции независимо от конкретного материала. Показано существование оптимума начальной влажности (20 - 25 % - для глин, 10 - 15 % - для крахмала). Приведены примеры промышленной реализации в фармацевтике, пищевой индустрии, для экологической инженерии вакуумного выщелачивания почв; обсуждаются перспективы применения метода для различных технологических цепочек.

Представлены результаты экспериментального исследования волновых характеристик пленки хладагента R1233zd(E), стекающей по вертикальной плоской поверхности. Опыты проводились в условиях насыщения при температуре 26.7 °C и абсолютном давлении около 1.4 бар. Исследованные пленочные числа Рейнольдса Re_пл = 520, 1040 и 1560 соответствуют ламинарно-волновому режиму течения. С использованием высокоскоростной видеорегистрации определялись длина, фазовая скорость и частота прохождения крупных трехмерных волн. Показано, что с увеличением расхода жидкости длина крупных волн уменьшается, тогда как их фазовая скорость и частота прохождения возрастают. Измеренные фазовые скорости сопоставлены с экспериментальными данными для пленки жидкого азота и с расчетными оценками по аппроксимационной зависимости Холпанова - Шкадова и корреляции Носоко и др. Показано, что зависимость Холпанова - Шкадова существенно завышает фазовую скорость крупных волн, тогда как корреляция Носоко и др. лучше передает порядок величин, но при этом дает заниженную оценку.

Представлены результаты математического моделирования структуры течения, характеристик турбулентности и теплообмена в конвективной колонке, возникающей при низовом лесном пожаре. Проведен детальный анализ распределений температуры, вертикальной скорости и турбулентной кинетической энергии по высоте колонки. Получены регрессионные зависимости для изменения с высотой скорости и температуры на оси конвективной колонки.

В статье проводится численное обоснование и экспериментальная верификация условий формирования квазиплоского детонационного фронта в импульсно-детонационной форкамере. Форкамера предназначена для одновременного поджига высокоскоростного потока топливно-воздушной смеси в широком канале прямоугольного сечения по всей площади проточной части канала, что позволяет отказаться от сложной синхронизации отдельных источников зажигания. В работе реализован комплексный подход, сочетающий двухстадийное численное моделирование и натурный эксперимент. По результатам расчетов определены оптимальные геометрические параметры плоской детонационной форкамеры (ПДФ), смесительного коллектора и Т-образной трубки-предетонатора, а также найдены режимные характеристики газоподачи для стехиометрической метано-кислородной смеси, используемой в качестве рабочего тела для зажигания. На основе полученных данных создан экспериментальный стенд с системой раздельной подачи компонентов и матрицей ионизационных зондов для диагностики волновых процессов. В ходе исследований продемонстрирована высокая сходимость расчетных и экспериментальных результатов для одного детонационного импульса. Установлена инвариантность квазиплоской формы фронта детонационной волны в ПДФ к процессу предварительного наполнения тракта горючей смесью. На основе анализа хронограмм установлена природа локальных пиков измеряемой скорости фронта (до 3500 м/с), превышающих термодинамическую скорость детонации Чепмена - Жуге (2380 м/с), за счет проявления геометрического эффекта кажущейся фазовой скорости. Разработанные подходы и конструктивные решения представляют практический интерес для прикладной газодинамики горения и проектирования перспективных воздушно-реактивных двигателей.

В работе представлены результаты верификации и валидации расчетной методики для моделирования двухфазных несмешивающихся потоков неньютоновских жидкотсей в пористых средах с разрешением границы раздела. Математическая модель основана на решении уравнений Навье - Стокса в рамках известного метода Volume of Fluid с учетом сил межфазного натяжения и реологии флюидов с помощью нелинейной модели вязкопластических сред на основе подхода обобщенной вязкости. Приведены результаты тестирования разработанной расчетной методики, полученные на задачах вытеснения модельных углеводородов раствором биополимера ксантановой камеди из микрофлюидного чипа, имитирующего пористую среду, и цифровой модели реального керна с разрешением 200×200×200 вокселей. Приведено сопоставление результатов расчетов с данными микрофлюидного эксперимента и расчетами, выполненными с помощью CFD-кода Ansys Fluent. Тестирование показало, что результаты численного моделирования полимерного заводнения, полученные с помощью разработанной численной методики, качественно и количественно хорошо согласуются с данными микрофлюидных экспериментов и численными решениями, получаемыми с помощью Ansys Fluent.

В рамках работ по внедрению люминесцентных преобразователей давления (ЛПД) в арсенал используемых методов экспериментальной диагностики проведено численное моделирование течения в газодинамическом тракте аэродинамической установки применительно к задаче анализа ближнего поля звукового удара. Определены ожидаемые уровни давления от тестовой модели на поверхности прямой и искривленных измерительных пластин, являющихся подложкой для нанесения ЛПД. Показано, что изогнутая пластина обеспечивает увеличенную площадь измерительной базы относительно плоской пластины, однако последняя дает меньшую погрешность измерений.