|
Журнал Вестник НГУ. Cерия Физика. 2016. Том 11, выпуск 3 EN |
|
Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов |
|
Гапонов С. А., Терехова Н. М. Автоколебания, ответвляющиеся от нейтральной кривой в сверхзвуковом пограничном слое при М = 2 В рамках слабонелинейной теории устойчивости исследуется мягкое и жесткое порождение периодических колебаний в сверхзвуковом пограничном слое при числе Маха М = 2. Модель включает эффекты самовоздействия (порождение стационарных вторичных гармоник и генерацию возмущений двойных частот). Показано, что в рамках этой модели на нижней ветви нейтральной кривой появляются области докритического роста. Этот эффект напрямую связан с влиянием сжимаемости. |
|
Корнилов В. И., Бойко А. В., Кавун И. Н., Попков А. Н. Вдув воздуха в пограничный слой плоской пластины с прерывистой по ее длине проницаемостью Представлен обобщенный анализ результатов расчетно-экспериментальных исследований вдува воздуха
в турбулентный пограничный слой через мелкоперфорированную поверхность, состоящую из чередующихся
по ее длине проницаемых и непроницаемых участков варьируемой протяженности, обеспечивающих внезапное
изменение условий течения на их границах. Коэффициент вдува Cb, определенный по величине массового расхода воздуха, приходящего на «живую» площадь перфорированного образца, менялся в диапазоне от 0 до 0,008. |
|
Митряков А. С., Литвинов И. В., Шторк С. И. Исследование пульсационных характеристик нестационарного вихревого течения с помощью отборников давления Использование специальных отборников совместно с измерительными микрофонами позволяет проводить локальные измерения пульсаций давления, при этом минимально возмущая исследуемое течение. Для восстановления исходного сигнала пульсаций давления необходима информация о передаточной характеристике отборника давления. В данной работе представлена методика получения передаточной характеристики отборника, апробирована теоретическая оценка данной характеристики на основе аналитической модели, а также продемонстрировано восстановление реального сигнала пульсаций давления, полученного в нестационарном течении на выходе вихревой тангенциальной камеры. |
|
Козлов В. В., Грек Г. Р., Коробейничев О. П., Литвиненко Ю. A., Шмаков А. Г. Влияние начальных условий на срезе микросопла на диффузионное горение водорода Цель данной работы состоит в экспериментальном исследовании влияния начальных условий на срезе микросопла на диффузионное горение водорода. Показано, что профиль скорости и наличие / отсутствие массива теплоемкого материала на срезе сопла существенно влияют на структуру пламени и сам процесс горения круглой микроструи водорода. Установлены диапазоны скоростей существования диффузионного горения круглой микроструи водорода, отрыва пламени и области "перетяжки" пламени для случая ударного профиля скорости на срезе сопла и двух случаев параболического профиля скорости с наличием и отсутствием массива теплоемкого материала на срезе сопла. |
|
Мезенцева Н. Н., Мезенцев И. В., Мухин В. А. Теплообмен при пузырьковом кипении неазеотропных смесей в горизонтальных трубах Несмотря на множество эмпирических зависимостей, в настоящее время имеющихся в распоряжении исследователей, достаточно надежной и физически обоснованной методики расчета коэффициента теплоотдачи при кипении неазеотропных бинарных смесей нет. Основная причина – сложность механизма кипения. Неазеотропные смеси характеризуются неизотермичностью фазового перехода, или температурным глайдом. Для анализа были отобраны результаты экспериментальных работ по кипению неазеотропных смесей внутри горизонтальных гладких труб. Исследования проведены на горизонтальных гладких стальных и медных трубках, массовые скорости варьировались в пределах 50–583 кг/м2*с, удельный тепловой поток изменялся от 1 до 45 кВт/м2. Результаты экспериментальных данных, соответствующие области пузырькового кипения, были сопоставлены с расчетными зависимостями. В ходе анализа рассмотрены зависимости, соответствующие кипению в большом объеме. Предложено коэффициент теплоотдачи определять по зависимости Гогонина (2006), которая достаточно хорошо совпадает с экспериментальными данными. Она учитывает влияние на теплоотдачу теплофизических свойств стенки и ее шероховатость. Кроме того установлено, что при вынужденном течении парожидкостного потока в трубах при пузырьковом кипении диффузионные процессы, в отличие от кипения в большом объеме, роли не играют. |
|
Саломатов В. В., Гиль А. В., Старченко А. В., Архипов Р. Ю. Численное исследование влияния дисперсного состава на характеристики сжигания угольного топлива в циркулирующем кипящем слое Особенность математического моделирования циркулирующего кипящего слоя (ЦКС) состоит в том, что твердая фаза (топливные и золовые частицы) всегда является полидисперсной средой. В статье сконструирована математическая модель газодинамики, тепломассообмена и горения в топочном объеме парогенератора ЦКС с высококонцентрированным содержанием дисперсной фазы применительно к исследованию аэротермохимических процессов в топке ЦКС. Учитываются: турбулентная структура двухфазного потока, радиационный теплообмен в запыленной среде, химическая кинетика реакций воспламенения и горения, эффекты силового и теплового взаимодействия между частицами и частиц со стенкой, др. В качестве модели такой среды была выбрана феноменологическая модель взаимопроникающих континуумов Х. А. Рахматулина. Характерными признаками технологии ЦКС являются: во-первых, организованная внутритопочная циркуляция твердых частиц; во-вторых, повторный возврат недогоревших крупных фракций в псевдоожиженный слой. В результате этого время выгорания в низкотемпературном ЦКС увеличивается практически на два порядка по сравнению с факельным режимом, что позволяет выжечь самые тяжелые топлива. Анализ данных численных расчетов показал, что наилучшие результаты по воздействию полидисперсного состава топлива на характеристики топочного процесса в ЦКС обеспечивает распределение частиц по размерам, в котором преобладает более мелкая фракция. |
|
Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур |
|
Партизан Г., Мансуров Б. З., Медянова Б. С., Кошанова А. Б., Мансурова М. Е., Алиев Б. А., Xin Jiang. Структура и морфология углеродных нановолокон, синтезированных на нанопорошках меди Представлены результаты экспериментов по синтезу углеродных нановолокон методом термического химического осаждения из газовой фазы с использованием нанопорошков меди, полученных методом электрического взрыва проводников в качестве катализаторов. Стабильный рост углеродных нановолокон осуществлялся при температурах значительно ниже обычно используемых. В ходе проведенных экспериментов были определены технологические параметры, оптимальные для низкотемпературного роста углеродных нановолокон. Синтезированные образцы имеют различный диаметр и морфологию (от спиралевидных до разветвленных и прямых). Кластеры меди находятся как на концах, так и внутри волокон. Результаты ИК спектроскопии указывают на то, что структура выращенных углеродных нановолокон носит полимерный характер. Рентгеноструктурный анализ показал присутствие на дифрактограммах гало при малых значениях угла 2?, которое доказывает, что выращенные структуры имеют аморфную природу. Во всех спектрах комбинационного рассеяния света отсутствуют группы, отвечающие за дальний порядок. Исследования методом просвечивающей электронной микроскопии показали, что наноструктуры не обладают внутренним каналом и представляют собой сплошные нановолокна. |
|
Учебно-методическое обеспечение преподавания физики |
|
Герасимов В. В., Григорьева Э. В., Князев Б. А., Чопорова Ю. Ю. Применение систем с полным внутренним отражением для спектроскопии в терагерцовом диапазоне Спектроскопия с использованием нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) широко используется в видимом и инфракрасном спектральных диапазонах. Прогресс в создании монохроматических источников терагерцового излучения лабораторного масштаба, таких как квантовые каскадные лазеры, позволяет предположить, что в ближайшее время подобного рода спектрометры найдут широкое распространение и в терагерцовом диапазоне, поэтому разработка методов и устройств на основе НПВО весьма актуальна. В данной работе мы обсуждаем особенности применения НПВО-спектроскопии в терагерцовом диапазоне и описываем некоторые оптические системы, созданные для экспериментов на Новосибирском лазере на свободных электронах (НЛСЭ). Мы показываем, что в терагерцовом диапазоне НПВО-спектроскопия имеет ряд существенных преимуществ перед спектроскопией поглощения. В качестве примера мы обсуждаем возможность применения терагерцовой поляриметрии для разработки метода ранней диагностики онкологических заболеваний по регистрации соотношения «левых» и «правых» энантиомеров полисахаридов, спектры которых были записаны нами на стандартном Фурье-спектрометре с помощью созданного нами для него блока НПВО. Показана возможность исследования поляризационных характеристик полисахаридов в водных растворах с помощью спектрально-селективного поляриметра, источником излучения для которого служит НЛСЭ. |
|
|
Сведения об авторах |
|
|
Информация для авторов |
|
|
|
|