СИБИРСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 2017. Том 12, № 1EN

Радиофизика и электроника

Беликов О. В., Быков Е. В., Гусев Е. А., Козак В. Р. Аппаратные и программные средства повышения качества прецизионных источников тока для крупных физических установок

Описываются аппаратные и программные средства, а также алгоритмы тестирования, позволяющие повысить качество изготовления источников тока для физических установок. В функции разработанного оборудования и программ входит контроль основных параметров источников тока, а также обнаружение дефектов производства и наладки. Важный компонент – 7-канальная система измерения тока, имеет дрейф шкалы менее 3 ppm/°C. Функционирование разработанной системы рассматривается на примере тестирования прецизионных источников тока для международного проекта European XFEL.

5

Будников К. И., Курочкин А. В., Лубков А. А., Яковлев А. В. Метод фильтрации HTTP- пакетов на основе постанализа запросов к web-ресурсу

Предложен метод фильтрации HTTP-запросов на пакетном уровне с применением постанализа (последующего анализа) прошедшего запроса для управления доступом к web-ресурсу. В отличие от методов, использующих предварительный анализ запросов, в данном случае анализ запроса происходит не перед его отправкой в Интернет к web-серверу, на котором расположен запрашиваемый ресурс, а после отправки, в то время, пока запрос по линиям связи доходит до web-сервера, который формирует ответ, и ответное сообщение возвращается
к фильтру. По результатам проверки полученный от web-сервера ответ либо пропускается фильтрующим устройством к пользователю, либо блокируется. Такой подход позволяет уменьшить время ожидания выполнения запроса к ресурсу по сравнению с методами, использующими анализ запроса до его отправки web-серверу.

13

Физика высоких энергий, ускорителей и высокотемпературной плазмы

Котельников И. А. Термоядерный реактор и солнечная энергетика

Предпринята попытка критически переосмыслить 66-летний опыт развития программы управляемого термоядерного синтеза и на этом основании попытаться ответить на вопрос: будет ли востребован термоядерный реактор в XXI веке? Типовой атомный реактор деления сравнивается с гипотетическим термоядерным реактором по одному из ключевых параметров – выделению энергии на единицу объема активной зоны при использовании смеси дейтерия с тритием и бора-11 с протием. Прогресс в термоядерных исследованиях сопоставляется с бурным развитием солнечной энергетики. Высказано предположение, что человечеству всегда будет нужно разнообразие энергетических ресурсов, поэтому термоядерные электростанции могут быть построены даже при доминировании солнечной энергетики.

19

Аржанников А. В., Макаров М. А., Самцов Д. А., Синицкий С. Л., Степанов В. Д. Методика нахождения углового распределения релятивистских электронов замагниченного пучка из измерений их поглощения в последовательности цилиндрических коллиматоров

В задаче о движении потока замагниченных релятивистских электронов в цилиндрическом канале, размеры которого соизмеримы с их ларморовским радиусом, найдено распределение по длине канала поглотившихся в его стенке электронов при различном начальном угловом разбросе этих частиц. Данное решение получено с учетом отражения релятивистских электронов от цилиндрической поверхности канала при произвольном угле падения электронов на нее. В соответствии с полученным решением создан и проверен в реальном эксперименте многоканальный датчик углового разброса электронов, построенный как совокупность последовательно размещенных поглощающих коллиматоров с постепенно уменьшающимися диаметрами. Описана математическая процедура нахождения функции распределения скоростей электронов по углам, в которой используются результаты измерения токов электронов, поглотившихся в этих коллиматорах.

26

Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов

Палкин Е. В., Мулляджанов Р. И. Низкочастотные пульсации в задаче обтекания цилиндра потоком жидкости в узком зазоре при Re = 3 750

В инженерных приложениях и в природе часто реализуются течения жидкости или газа между двумя ограничивающими поверхностями. В данной работе при помощи численного моделирования уравнений Навье – Стокса методом крупных вихрей (Large-Eddy Simulations) исследована задача обтекания цилиндра в узком зазоре при числе Рейнольдса ReD = 3 750, построенном по диаметру цилиндра, и среднерасходной скорости набегающего потока. Показано влияние ограничивающих стенок при сравнении линий тока осредненного течения со случаем обтекания бесконечного цилиндра однородным потоком при сравнимом числе Рейнольдса. Сравнение осредненных по времени полей скорости перед и за цилиндром показало хорошее согласие с экспериментальными данными при учете высокой чувствительности характерных вихревых структур к числу Рейнольдса и уровню турбулентности набегающего потока. При помощи спектрального анализа выявлены энергонесущие моды в рециркуляционной зоне. Эти низкочастотные колебания характеризуются сменяющимися состояниями с парой доминирующих вихрей, что предположительно должно сильно влиять на теплоперенос около цилиндра.

43

Лысенко В. И., Смородский Б. В., Ермолаев Ю. Г., Гапонов С. А., Косинов А. Д., Семенов Н. В., Яцких А. А. Влияние инжекции тяжелого газа в пристеночный слой сверхзвукового пограничного слоя на его переход

Проведены экспериментальные исследования по влиянию распределенного вдува тяжелого газа (элегаз SF6) в пристеночный слой сверхзвукового (число Маха набегающего потока M = 2) пограничного слоя плоской пластины на его ламинарно-турбулентный переход. Впервые экспериментально показано, что при инжекции тяжелого газа происходит стабилизация пограничного слоя, и положение перехода отодвигается от передней кромки.

50

Яцких А. А., Руменских М. С., Ермолаев Ю. Г., Косинов А. Д., Семенов Н. В., Косорыгин В. С. Возбуждение локализованного волнового пакета в трехмерном сверхзвуковом пограничном слое

Представлены результаты экспериментального исследования возбуждения локализованных во времени и пространстве контролируемых возмущений (волновых пакетов) в сверхзвуковом пограничном слое скользящего
крыла. Эксперименты выполнены при числе Маха М = 2 на модели крыла с чечевицеобразным профилем и углом скольжения передней кромки 40? под нулевым углом атаки. Волновые пакеты генерировались с помощью импульсного электрического разряда на поверхности экспериментальной модели. Изучена структура возбуждаемых волновых пакетов. Обнаружено, что волновой пакет имеет несимметричную форму. Проведены сравнения со случаем двумерного пограничного слоя.

57

Грек Г. Р., Литвиненко М. В., Козлов Г. В., Вихорев В. В. Особенности диффузионного горения микроструи водорода при различной пространственной ориентации выходного сопла с ударным профилем скорости на его срезе

Цель данной работы состоит в экспериментальном исследовании особенностей диффузионного горения круглой микроструи водорода, истекающей из микросопла с ударным профилем скорости на его срезе, в зависимости от пространственной ориентации выходного сопла. Обнаружено, что в условиях направленности вектора скорости истечения микроструи обратной и перпендикулярной направленности вектора земной гравитации (g) основные характеристики развития пламени в зависимости от расхода (Q) газа (или скорости (U) истечения микро-
струи) достаточно близки друг к другу. К этим характеристикам относятся диапазоны наличия области перетяжки пламени, отрыва пламени при наличии этой области, диапазоны наличия области перетяжки пламени, но в отсутствие горения турбулентной части микроструи и моменты прекращения горения микроструи. Наоборот, в ситуации диффузионного горения водорода в круглой микроструе при направлении вектора скорости истечения струи, совпадающем с направлением вектора ускорения земной гравитации (g), основные характеристики развития пламени в зависимости от скорости истечения струи резко отличаются от двух предыдущих случаев. Сокращается диапазон существования области перетяжки пламени, отрыв пламени происходит в отсутствие этой области, полностью отсутствуют ситуации горения в области перетяжки пламени при наличии отрыва турбулентного пламени и прекращения горения турбулентной области микроструи, момент полного прекращения горения микроструи происходит при значительно большей скорости ее истечения.

66

Яковенко С. Н. Моделирование турбулентных потоков скаляра в области обрушения внутренних волн в стратифицированном течении с препятствием

Путем осреднения полученных ранее данных прямого численного моделирования вычислены статистические моменты в квазистационарной области турбулентности, формирующейся после опрокидывания внутренних волн в течении с препятствием и устойчивой стратификацией. Исследована эволюция во времени и пространственное поведение бюджета уравнений переноса для турбулентных потоков скаляра. Выполнены априорные оценки аппроксимаций для корреляции «давление – сдвиг скаляра» и процессов турбулентной диффузии в этом уравнении. Проведенный анализ полезен для изучения турбулентной области в терминах статистических моментов и для проверки гипотез замыкания в моделях турбулентности. Показано, что порождение средним сдвигом и плавучестью, а также корреляции с пульсациями давления приближенно балансируются в глобальном балансе уравнения для турбулентных потоков скаляра, как в уравнении для сдвиговых напряжений Рейнольдса, и в отличие от уравнений для дисперсии пульсаций скаляра и нормальных напряжений Рейнольдса. Алгебраические выражения для турбулентных потоков скаляра, типа модели градиентной диффузии, а также полученные в локально-равновесном и неравновесном приближениях, оказываются некорректными, поэтому оправдано привлечение полных дифференциальных уравнений переноса для турбулентных потоков скаляра.

79

Попов В. Н., Щукин В. Г. Моделирование теплофизических процессов при модифицировании поверхности металла в ходе индукционной обработки

С использованием численного моделирования рассмотрен процесс модифицирования поверхностного слоя металла при воздействии высокочастотного индукционного поля. Определены температурные поля и размеры модифицируемой области при различных режимах обработки.

91

Научная жизнь

Спартак Тимофеевич Беляев – Ученый и Учитель

97

Сведения об авторах

107

Информация для авторов

109

Вернуться на главную