|
Журнал Вестник НГУ. Cерия Физика. 2010. Том 5, выпуск 2 |
|
|
Квантовая оптика, квантовая электроника |
|
|
А. В. Бритвин ОЦЕНКА ИМПУЛЬСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОПТИЧЕСКОГО АТМОСФЕРНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО КАНАЛА С РАССЕЯНИЕМ В последнее время многими лабораториями исследуются оптические атмосферные системы передачи информации между объектами, не имеющими прямой видимости друг с другом, за счет рассеяния оптического излучения на частицах воздуха. В статье рассматривается вопрос оценки искажения оптических импульсов при прохождении атмосферного канала с рассеянием. Представлены некоторые экспериментальные результаты. Ключевые слова: рассеяние, ультрафиолет, искажение импульса. |
|
Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов |
|
А. С. Верещагин, В. Н. Зиновьев, А. Ю. Пак, И. В. Казанин, А. Ф. Фомина, В. А. Лебига, В. М. Фомин ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТА ПРОНИЦАЕМОСТИ СТЕНОК МИКРОСФЕР В работе проведено экспериментальное и теоретическое исследование процесса поглощения гелия полыми проницаемыми твердыми частицами (микросферами). На основе предположения мгновенной диффузии и нелинейного закона фильтрации газа сквозь стенку частицы получены математические модели процесса. Проведено сравнение данных эксперимента и результатов математического моделирования, на основании которого сделаны оценки характерных времен процесса поглощения гелия микросферами. |
|
|
А. В. Панина, А. Д. Косинов, Ю. Г. Ермолаев, Н. В. Семенов ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ ТЕЧЕНИЯ
НА РАЗВИТИЕ ВОЛНОВОГО ПАКЕТА Представлены результаты экспериментального исследования поперечной неоднородности течения на разви-тие волнового пакета в пограничном слое плоской пластины при числе Маха М = 2. Поперечная модуляция сред-него течения в пограничном слое создавалась с помощью наклеек из скотча толщиной 60 и 110 мкм. Изучалось развитие контролируемых возмущений вниз по потоку. Определены волновые характеристики бегущих возмуще-ний. Получено, что характер развития волнового поезда существенно зависит от высоты шероховатостей, а также от их расположения. Результаты экспериментов показывают, что пакет волн Толлмина – Шлихтинга качественно имеет одинаковый характер развития для гладкой и шероховатой поверхностей. В то же время поперечная моду-ляция среднего течения приводит к возбуждению сильнонаклонных волн основной частоты (f = 20 кГц). Фазовые спектры указывают, что возбуждение этих волн происходит в центре волнового пакета. Обнаружено, что модуля-ция среднего течения может приводить к стабилизации развития возмущений в сверхзвуковом пограничном слое на плоской пластине. |
|
В. В. Козлов, Г. Р. Грек, Ю. А. Литвиненко, Г. В. Козлов, М. В. Литвиненко ДОЗВУКОВЫЕ КРУГЛАЯ И ПЛОСКАЯ МАКРО- И МИКРОСТРУИ В ПОПЕРЕЧНОМ АКУСТИЧЕСКОМ ПОЛЕ В работе обсуждаются результаты экспериментальных исследований механизма развития плоских и круглых макро- и микроструйных течений при малых числах Рейнольдса в поперечном акустическом поле. Термоанемо-метрические измерения и дымовая визуализация течений с использованием стробоскопической лазерной под-светки струи на частотах акустического воздействия на нее позволили получить новые данные о механизме раз-вития струй. |
|
В. Н. Зудов, П. К. Третьяков, А. В. Тупикин НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЭНЕРГОПОДВОДА В СВЕРХЗВУКОВОМ ПОТОКЕ Представлены результаты экспериментального исследования и численного моделирования газодинамической структуры, возникающей при обтекании сверхзвуковым потоком пульсирующего теплового источника. Подвод тепла осуществлялся созданием в потоке ограниченного объема плазмы, образованной при пробое сфокусирован-ного излучения CO2-лазера, работавшего в импульсно-периодическом режиме. С учетом полученных экспери-ментальных данных предложена физическая модель теплового источника, которая была принята в численных расчетах. Численные расчеты выполнены для невязкого газа с использованием TVD-схемы и разработанных не-отражающих краевых условий. Выявлено влияние газодинамических и энергетических параметров на структуру течения исследуемого явления. |
|
А. В. Бойко, В. Н. Горев, А. В. Довгаль, А. М. Сорокин, Ш. Хайн, А. Хеннинг ОПЫТ ИЗМЕРЕНИЙ СКОРОСТИ ПРИСТЕННЫХ СДВИГОВЫХ ТЕЧЕНИЙ ПО ИЗОБРАЖЕНИЯМ ЧАСТИЦ В ДОЗВУКОВЫХ ПОТОКАХ Приведены результаты исследований линейной устойчивости течения с отрывом ламинарного потока и средних во времени характеристик турбулентного пограничного слоя с помощью технологии панорамного бескон-тактного измерения скорости по изображениям частиц PIV (Particle Image Velocimetry), выполненных в отделении Германского аэродинамического центра в Геттингене. Обсуждаются особенности применения PIV к рассматриваемым задачам. Результаты работы могут быть использованы при постановке аэродинамических экспериментов, в которых необходимы измерения мгновенных и осредненных скоростей в дозвуковых пристенных сдвиговых течениях. |
|
П. А. Куйбин, О. В. Шарыпов О ВЛИЯНИИ ТИПА ПРОФИЛЯ СКОРОСТИ НА ТЕРМОКАПИЛЛЯРНУЮ ДЕФОРМАЦИЮ ЛОКАЛЬНО НАГРЕВАЕМОЙ ТОНКОЙ ПЛЕНКИ ЖИДКОСТИ Теоретически проанализированы различия полей температуры и деформации в локально нагреваемой тонкой пленке жидкости при различных профилях скорости: параболическом профиле скорости в случае пленки, стекающей по вертикальной поверхности под действием гравитации, и однородном профиле скорости в случае движущегося источника тепла в невесомости. Соответствующая сопряженная (гидродинамическая и тепловая) двумерная стационарная задача рассмотрена в длинноволновом приближении. Показано, что течение с постоянным по толщине профилем скорости при прочих равных условиях характеризуется резким увеличением термокапиллярной деформации свободной поверхности. В то же время данный режим обладает большей устойчивостью к разрыву слоя жидкости по сравнению с режимом течения, вызванным потоком газа над свободной поверхностью. |
|
Е. М. Смирнова, В. Н. Попов ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА В УСТАНОВКЕ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИКРЕМНИЯ МЕТОДОМ БРИДЖМЕНА С использованием трехмерного численного моделирования исследовано распределение некогерентных примесей в расплаве при получении поликристаллического кремния методом Бриджмена. Анализировалось влияние конфигурации границы фазового перехода на распределение вытесняемого вещества вблизи фронта кристаллизации в условиях азимутально-неоднородного нагрева боковых стенок тигля. Течение в жидкости описывается уравнениями Навье – Стокса в приближении Буссинеска, а распределение концентрации растворенного вещества определяется из решения уравнения конвективной диффузии. Из полученных результатов следует, что неоднородный разогрев расплава изменяет структуру конвективных течений, которые в случаях плоского или выпуклого фронтов кристаллизации способствуют оттеснению растворенной примеси к стенкам тигля. Процессы рассматривались в диапазоне параметров, соответствующих реальным температурам в ростовой печи и расплаве, размерам и форме тигля. |
|
Физика высоких энергий, ускорителей и плазмы |
|
А. В. Терехов, И. В. Тимофеев, К. В. Лотов ДВУМЕРНАЯ ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ПУЧКОВО-ПЛАЗМЕННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ На основе метода частиц в ячейках реализована двумерная численная модель, позволяющая моделировать процессы релаксации мощных электронных пучков в плазме. Для повышения эффективности расчетов на суперкомпьютере в контексте процедуры обращения оператора Лапласа предложено использовать алгоритм дихотомии. На примере тестовых расчетов, детально воспроизводящих известные физические явления, продемонстрирована адекватность предлагаемой модели для изучения возбуждаемой пучком турбулентности. Исследованы особенности развития модуляционной неустойчивости в условиях, когда энергия волны накачки превышает тепловую энергию плазмы. |
|
Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур |
|
К. К. Маевский РАСЧЕТ ИЗЭНТРОП РАЗГРУЗКИ И ДВОЙНОГО СЖАТИЯ СПЛОШНЫХ И ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРОСТОЙ МОДЕЛЬЮ С ФУНКЦИЕЙ ГРЮНАЙЗЕНА, ЗАВИСЯЩЕЙ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ В работе представлено дальнейшее развитие предложенной ранее автором модели, учитывающей зависимость коэффициента Грюнайзена в явном виде только от температуры. Выполнены расчеты двойного сжатия и изэнтропической разгрузки как сплошных, так и пористых материалов. Проведено сравнение результатов расчетов с известными экспериментальными результатами разных авторов для меди, магния, алюминия и цинка. Показано, что расчет дает хорошее согласие с экспериментом для сплошных и пористых материалов для всех известных автору экспериментальных данных. |
|
Информатика, информационно-коммуникационные технологии |
|
АА. Л. Резник, В. М. Ефимов, А. А. Соловьев ОЦЕНИВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ СЧИТЫВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ДИСКРЕТНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДСТВКОМПЬЮТЕРНОЙ АНАЛИТИКИ Доказывается одно из аналитических соотношений, характеризующих надежность считывания случайных дискретных изображений, проводимого интеграторами с несколькими пороговыми уровнями. |
|
Учебно-методическое обеспечение преподавания физики |
|
З. К. Силагадзе, О. И. Чащина ЗАДАЧА ПРЕСЛЕДОВАНИЯ ЗАЙЦА ВОЛКОМ КАК УПРАЖНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ КИНЕМАТИКИ Представлено простое решение классической задачи преследования волка за зайцем. Данное решение показывает удобство использования методов элементарной кинематики, в том числе во вводном курсе механики. |
|
|
Сведения об авторах |
|
|
Информация для авторов |
|
|
|
|