|
СИБИРСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 2021. Том 16, № 1 EN |
|
Квантовая оптика, квантовая электроника
|
|
Лизунов С. А., Жуков В. П., Булгаков А. В., Булгакова Н. М. Численное исследование динамики нагрева золота ультракороткими дихроматическими импульсами лазерного излучения // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 5–20. DOI 10.25205/2541-9447-2021-16-1-5-20 Изучены процессы взаимодействия фемтосекундных импульсов лазерного излучения умеренной интенсивности с металлами на примере золота. Основное внимание уделено исследованию дихроматических режимов лазерного воздействия, что соответствует новой тенденции в области лазерной обработки материалов. На основе двухтемпературного приближения разработана модель, в которую введен дихроматический источник энергии лазерного излучения, а также учтено влияние температуры электронов на коэффициент отражения облучаемого материала и теплофизические свойства его электронной подсистемы. Для численной реализации модели создана неявная дивергентная конечноразностная схема с улучшенным методом описания процесса плавления в сравнении с предыдущими работами. Расчеты по модели показали, что поглощение энергии золотом зависит от последовательности воздействия двух импульсов на разных длинах волн и времени задержки между ними, а для корректного описания поглощенной энергии необходимо учитывать изменение коэффициента отражения поверхности в процессе облучения. Разработанная модель может представлять интерес для оптимизации процессов обработки материалов ультракороткими дихроматическими лазерными импульсами. Ключевые слова Источник финансирования |
|
Физика высоких энергий, ускорителей и высокотемпературной плазмы
|
|
Шаманин И. В., Аржанников А. В., Приходько В. В., Шмаков В. М., Модестов Д. Г., Луцик И. О., Полозков С. Д., Беденко С. В. Гибридная «синтез-деление» реакторная установка на ториевом топливе с источником дополнительных термоядерных нейтронов // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 21–43. DOI 10.25205/ 2541-9447-2021-16-1-21-43 В работе представлены результаты полномасштабного численного моделирования процессов, протекающих в гибридной «синтез-деление» реакторной установке на торийсодержащем топливе в условиях ее управления через источник термоядерных D-T нейтронов. Установка представляет собой комплекс, состоящий из активной зоны высокотемпературного газоохлаждаемого ядерного реактора и аксиально симметричного протяженного плазменного источника дополнительных термоядерных нейтронов, размещенного в приосевой области его активной зоны. Созданные в работе расчетные модели активной зоны (бланкета реактора) и плазменного генератора D-T нейтронов позволили провести исследование нейтронных характеристик установки в стационарном и импульсно-периодическом режимах работы. Результаты исследования дают основу для концептуального рассмотрения конструкции безопасного источника энергии на ториевом топливе, работающего в многолетнем рабочем цикле по гибридной «синтез-деление» схеме при эпитепловом спектре нейтронов. Ключевые слова Источник финансирования |
|
Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов
|
|
Кочарин В. Л., Семёнов Н. В., Косинов А. Д., Яцких А. А., Шипуль С. А., Ермолаев Ю. Г. Экспериментальное исследование влияния единичного числа Рейнольдса на положение ламинарно-турбулентного перехода на крыле с дозвуковой передней кромкой при числе Маха 2 // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 44–52. DOI 10.25205/2541-9447-2021-16-1-44-52 Проведены экспериментальные исследования влияния единичного числа Рейнольдса на ламинарно-турбулентный переход в сверхзвуковом пограничном слое скользящего крыла с дозвуковой передней кромкой при числе Маха 2. Эксперименты выполнены на модели скользящего крыла с углом скольжения передней кромки 72° и задней кромки 58° с 3 % профилем у основания. Полученные термоанемометрические данные показали, что ламинарно-турбулентный переход в сверхзвуковом пограничном слое скользящего крыла с дозвуковой передней кромкой наступает раньше (~ 25-30 %), чем на модели со сверхзвуковой передней кромкой при одних и тех же параметрах набегающего потока. Показано, что изменение единичного числа Рейнольдса набегающего потока слабо влияет на ламинарно-турбулентный переход в пограничном слое скользящего крыла с дозвуковой передней кромкой. Ключевые слова Источник финансирования
|
|
Усынина Ю. И., Ермолаев Ю. Г., Косинов А. Д., Семёнов Н. В. Исследование влияния единичного числа Рейнольдса на характеристики N-волны при M = 2,5 // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 53–64. DOI 10.25205/2541-9447-2021-16-1-53-64 Представлены результаты изучения особенностей развития слабых ударных волн, генерируемых двумерной шероховатостью на стенке рабочей части сверхзвуковой аэродинамической трубы, в свободном потоке при числе Маха 2,5. Измерения выполнены термоанемометром постоянного сопротивления. Показано, что двумерная наклейка индуцирует в свободный поток слабые ударные волны. Они вызывают искажения среднего течения, форма которых соответствует N-волне. В области прохождения пары слабых ударных волн зафиксированы высокоинтенсивные пульсации. При увеличении единичного числа Рейнольдса уровень искажений среднего течения остается практически постоянным, но наблюдается рост нестационарных возмущений. Получено, что наибольший рост пульсаций, вызванный слабыми волнами Маха, наблюдается в области максимального градиента среднего течения. Обнаружено, что увеличение единичного числа Рейнольдса приводит к расширению диапазона частот неустойчивых возмущений, порождаемых парой слабых ударных волн. Ключевые слова Источник финансирования
|
|
Садовский И. А., Катасонов М. М., Павленко А. М. Исследование развития локализованных возмущений в пограничном слое плоской пластины в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока за уступом поверхности / Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 65–80. DOI 10.25205/2541-9447-2021-16-1-65-80 В аэродинамической трубе на плоской пластине в отрывном течении за прямоугольным уступом исследовано возникновение и развитие локализованных возмущений, порождаемых низкочастотными импульсными отклонениями локального участка обтекаемой потоком поверхности в условиях низкой и повышенной степени турбулентности набегающего потока. Результаты получены методом термоанемометрии при малой дозвуковой скорости потока. Установлено, что импульсные отклонения стенки генерируют возмущения, представляющие собой так называемые полосчатые структуры и волновые пакеты колебаний. Отрыв ламинарного пограничного слоя ускоряет нарастание волновых пакетов с последующей турбулизацией пристенного течения. Выявлены особенности поведения локализованных возмущений в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока. Ключевые слова Источник финансирования
|
|
Яцких А. А., Панина А. В., Кочарин В. Л., Ермолаев Ю. Г., Косинов А. Д., Семёнов Н. В. Экспериментальные исследования влияния периодической модуляции течения на развитие возмущений в пограничном слое скользящего крыла при числе Маха 2,5 // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 81–90. DOI 10.25205/ 2541-9447-2021-16-1-81-90 Приводятся результаты экспериментальных исследований влияния периодической модуляции течения на раз-витие естественных возмущений и искусственных локализованных волновых пакетов в пограничном слое скользящего крыла с углом скольжения передней кромки 40° при числе Маха М = 2,5. Пограничный слой модулировался с помощью периодических шероховатостей на поверхности модели. Искусственные волновые пакеты генерировались импульсным тлеющим разрядом. Измерения термоанемометром показали, что по условиям экспериментов периодическая модуляция пограничного слоя приводит к стабилизации развития контролируемых локализованных возмущений и к усилению роста естественных возмущений. Ключевые слова Источник финансирования |
|
Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур
|
|
Азаров И. А., Купер К. Э., Лемзяков А. Г., Поросев В. В., Шкляев А. А. Модификация оптических свойств поверхностей методом напыления под скользящими углами // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 91–100. DOI 10.25205/2541-9447-2021-16-1-91-100 Рассматриваются оптические свойства и структура тонких пленок диоксида титана, сформированных методом напыления под скользящими углами. Было показано, что данный метод позволяет формировать покрытия, имеющие существенно меньший показатель преломления, чем у первоначального материала. Так, экспериментально полученное значение показателя преломления тонких пленок диоксида титана составило ~ 1,2, что почти в два раза меньше, чем у поликристаллического материала. Это позволяет использовать данный метод для нанесения покрытий с переменным показателем преломления с использованием всего одного материала, изменяя только геометрию процесса напыления. Ключевые слова Источник финансирования
|
|
Гилев С. Д., Прокопьев В. С. Электросопротивление алюминия при ударном сжатии // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 101–108. DOI 10.25205/2541-9447-2021-16-1-101-108 При помощи электроконтактного метода выполнены измерения электросопротивления алюминиевой фольги при ударном сжатии. Получены зависимости электросопротивления R и удельного электросопротивления r от давления ударной волны p в диапазоне давлений до 22 ГПа. Найденная зависимость R(p) является монотонно возрастающей гладкой функцией давления. Зависимость r(p) имеет более сложный характер: при росте давления удельное электросопротивление сначала уменьшается, а далее увеличивается. Ключевые слова
|
|
Измайлова Г. Р. Имитация электромагнитно-акустического нагрева нефтяного пласта в лабораторных условиях // Сибирский физический журнал. 2021. Т. 16, № 1. С. 109–116. DOI 10.25205/2541-9447-2021-16-1- 109-116 Описывается эксперимент по изучению совместного воздействия на модель нефтяного пласта высокочастот-ного электромагнитного и акустического полей. Приводится математическая модель, описывающая физические процессы, происходящие при этом в пласте. В уравнении теплопроводности учитывается теплообмен с окружающей средой введением дополнительного члена. Наибольшее расхождение между теоретическими и экспериментальными данными не превышает 28%. Качественное совпадение теоретических и экспериментальных кривых говорит об адекватности математической модели. Ключевые слова
|
|
|
Информация для авторов |
|
|
|
|