научный журнал по физике Теплофизика высоких температур ISSN: 0040-3644

БОРОДИНА Т.И., ВАЛЬЯНО Г.Е., ГОЛОЛОБОВА О.А., КАРПУХИН В.Т., МАЛИКОВ М.М., СТРИКАНОВ Д.А. — 2015 г.

Методами рентгеновской дифрактометрии, комбинационного рассеяния и сканирующей электронной микроскопии исследованы структура и морфология нанодисперсного диоксида циркония, синтезированного посредством лазерной абляции металла в воде и водных растворах поверхностно-активного вещества – додецил сульфата натрия (SDS). При воздействии на цирконий мощными лазерными наносекундными импульсами с высокой частотой следования в составе продукта абляции обнаружены кубическая, тетрагональная и моноклинная фазы диоксида, а также органо-неорганический нанокомпозит Zr–SDS. Морфологически синтезированный диоксид представлен в основном в аморфном состоянии. В зависимости от условий эксперимента кристаллизованная часть диоксида состоит из агрегатов округлых плотных частиц и полых, целых или полуразрушенных, близких к сферическим образований. Предполагается, что генерируемые при абляции паро-газовые пузыри, служат темплетами для построения полых микро- и наноразмерных структур.

БЕЗВЕРХИЙ П.П., МАРТЫНЕЦ В.Г., СТАНКУС С.В. — 2015 г.

Проведена аппроксимация -данных СО2 в интервалах 0 < < 2, 217 < Т < 430 K, 0 < p 25 МПа и SF6 0 < c < 2.5, 225 < Т < 340 K, 0 < p 10 МПа новым объединенным уравнением состояния. В этом уравнении давление р является явной функцией от и T. Оно включает в себя новую регулярную часть для аппроксимации -данных в жидких и газовых областях состояний вне критической области, сингулярную часть – масштабное уравнение состояния для критической области, и кроссоверную функцию для объединения этих уравнений. Регулярная часть состоит из суммы восьми членов уравнения с восемью константами, три из которых определяются условиями в критической точке. Общее число системно-зависимых констант – четырнадцать, включая критические значения p, и Т. В масштабной части уравнения состояния применены критические индексы трехмерной модели Изинга. Среднеквадратичная погрешность описания по давлению -данных СО2 составляет ±0.63, -данных SF6 – ±0.70 во всей области газовых и жидких состояний. По константам объединенного уравнения рассчитана теплоемкость Cv на изохорах, изотермах и бинодали, в том числе в критической области. Результаты расчета описывают известные экспериментальные данные Cv с погрешностью ±8.

АМЕКАЧЕВ Р.М., ЗИННАТУЛЛИН Р.Р., КОВАЛЕВА Л.А., МУЛЛАЯНОВ А.И. — 2015 г.

Исследуется воздействие микроволнового излучения на отдельную эмульсионную каплю. Описывается лабораторный стенд для исследования микроволнового излучения на отдельную эмульсионную каплю. Приводятся результаты исследований, показывающие динамику изменения температуры внутри микронной капли при воздействии на нее микроволновым излучением.

ЗИЦЕРМАН В.Ю., КУЛЯМИНА Е.Ю., ФОКИН Л.Р. — 2015 г.

DOI: 10.7868/S0040364415010159 Список литературы

ГАЙСИН АЛ. Ф. — 2015 г.

Представлены результаты экспериментального исследования перехода слаботочного высокочастотного емкостного разряда (ВЧЕР) с электролитическим электродом в сильноточный в диапазоне давления Р = 2 ? 103 105 Па. Установлено существенное влияние давления на напряжение перехода слаботочного ВЧЕР в сильноточный. Показано, что при U 3500 В сильноточный ВЧЕР со струей электролита переходит в факельную форму разряда. В случае погружения стальной пластины в электролит напряжение перехода слаботочного ВЧЕР в сильноточный значительно возрастает. Обнаружено, что “стримерные разряды” способствуют переходу слаботочного ВЧЕР в сильноточный с электролитическим электродом.

КУЗНЕЦОВ Г.В., КУЙБИН П.А., СТРИЖАК П.А. — 2015 г.

В результате экспериментальных исследований перемещения капель жидкости (воды) в потоке высокотемпературных (более 1000 K) газов, проведенных с использованием оптических методов диагностики двухфазных и гетерогенных газопарожидкостных смесей, установлены интегральные характеристики процесса испарения капель (массовые скорости). По экспериментальным значениям этих характеристик рассчитаны константы испарения капель жидкости в высокотемпературной газовой среде с использованием известных моделей тепломассопереноса.

ГЕРАСИМОВ Д.Н., ЮРИН Е.И. — 2015 г.

С использованием полученных ранее соотношений для функции распределения испаряющихся частиц по скоростям вычислено значение для коэффициента испарения, и проведена оценка измеряемого коэффициента конденсации и температурного скачка, определяемого вблизи поверхности испарения. Значение коэффициента испарения 0.8, что хорошо согласуется с литературными данными. Коэффициент конденсации, определяемый как коэффициент пропорциональности в формуле Герца, является условным параметром, значение которого варьируется в зависимости от многих факторов. Если в отсутствие испарения коэффициент конденсации приблизительно равен единице, то при наличии умеренного потока испарения его значение уменьшается примерно в два раза. Измеряемый во многих экспериментальных работах температурный скачок вблизи межфазной поверхности не имеет ничего общего с действительной разницей температур между жидкостью и паром. В данной работе определено значение измеряемого температурного скачка; вблизи поверхности он имеет порядок 10 K и зависит от расстояния, на котором в конкретном эксперименте помещается в газе измеряющая термопара.

КОСТАНОВСКИЙ А.В., ПРОНКИН А.А. — 2015 г.

DOI: 10.7868/S0040364415020210 Список литературы

ДЬЯЧКОВ Л.Г. — 2015 г.

Рассмотрен кластер классических одноименно заряженных частиц, удерживаемых в цилиндрически симметричной параболической ловушке. В пренебрежении дискретностью его структуры и в предположении однородного распределения частиц по его объему получены простые аналитические выражения для размера и потенциальной энергии кластера при произвольной анизотропии ловушки (соотношении между удерживающими силами в радиальном и аксиальном направлениях). Оценено влияние возможной неоднородности в распределении частиц и показано, что на потенциальную энергию это влияние очень слабое. Рассмотрен предельный случай двумерного кластера. Поскольку использованное приближение справедливо лишь при достаточно большом числе частиц в кластере, для распространения данной модели на небольшие кластеры в полученные выражения введены корректирующие факторы, основанные на аппроксимации данных численного моделирования.

БЫКОВ Н.Ю., ГОРБАЧЕВ Ю.Е. — 2015 г.

Развит метод прямого статистического моделирования, позволяющий описывать формирование и рост кластеров на базе теории нуклеации, учитывающей поправки к классической теории нуклеации на малый размер кластеров. Обсуждаются вопросы применимости модели для расчетов пара при больших степенях пересыщения, корректности учета процессов энергообмена в ходе процесса конденсации. Выполнена серия расчетов стационарных распределений кластеров по размерам в однородном объеме пара меди. Проведено сравнение результатов с аналитическими данными.

БЕЛЯЕВ И.А., ИВОЧКИН Ю.П., ЛИСТРАТОВ Я.И., РАЗУВАНОВ Н.Г., СВИРИДОВ В.Г. — 2015 г.

Проведено исследование характеристик теплообмена при течении жидкого металла в горизонтальной трубе с односторонним обогревом нижней половины трубы. Экспериментальные исследования выполнены на ртутном МГД-комплексе НИУ МЭИ–ОИВТ РАН в рамках многолетней программы сотрудничества. Рассматриваются характеристики осредненной и пульсационной температур в разных сечениях по длине зоны обогрева в области однородного поперечного магнитного поля. В ламинаризованном потоке жидкого металла обнаружено появление и развитие низкочастотных, квазигармонических пульсаций температуры аномально большой интенсивности.

БАТЕНИН В.М., КОВБАСЮК В.И., КРЕТОВА Л.Г., МЕДВЕДЕВ Ю.В. — 2015 г.

Осуществлено экспериментальное моделирование процессов обжига пылевидных частиц карбонатов в изотермическом потоке продуктов сгорания в реакторе, поддерживающем необходимый уровень температуры за счет промежуточного ввода горючего газа на дожигание. С привлечением литературных источников выполнен анализ кинетики процессов разложения частиц карбонатов в продуктах сгорания, имеющий целью предсказание эффективности реакторов такого рода для практического использования и определения оптимальных режимов процесса. Особое внимание в настоящем исследовании уделено сопоставлению теоретических и опытных данных в пограничных режимах обжига, т.е. при параметрах, ниже которых обжиг в продуктах сгорания становится уже невозможен. Учитывая, что быстрый пылевой обжиг имеет одним из важных назначений получение активной извести, эффективно связывающей “кислые” газы в продуктах сгорания энергетических установок, выполнялся контроль очистки пылью газов в реакторе от SOx.

ЗАРУБИН В.С., КУВЫРКИН Г.Н., САВЕЛЬЕВА И.Ю. — 2015 г.

Построена математическая модель, описывающая совместный радиационно-кондуктивный теплоперенос в шаровой полости, форму которой можно рассматривать как среднюю статистическую по отношению к формам замкнутых пор в твердых телах. Модель позволяет определить эквивалентный коэффициент теплопроводности условной диатермичной среды в полости, что дает возможность рассматривать материал с пористой структурой как сплошное неоднородное твердое тело. Установлено влияние градиента температурного поля в окрестности полости и теплопроводности диатермичной среды на эквивалентный коэффициент теплопроводности. В случае нетеплопроводной среды проведено сравнение расчетной зависимости для этого коэффициента с аналогичными по структуре формулами, полученными на основе различных подходов к учету теплопереноса излучением в порах.

ГУБАЙДУЛЛИН Д.А., ГУБАЙДУЛЛИНА Д.Д., ТЕРЕГУЛОВА Е.А. — 2015 г.

Изучено распространение акустических волн в смесях газа с фракциями частиц разных материалов и размеров. Представлена математическая модель, получены дисперсионное соотношение, равновесная и замороженная скорости звука, низко- и высокочастотные асимптотики линейного коэффициента затухания, рассчитаны дисперсионные кривые. Проанализировано влияние размеров частиц и параметров дисперсной фазы для многофракционной газовзвеси с частицами льда, алюминия и песка на диссипацию и дисперсию звуковых волн. Проведено сравнение с экспериментом.

ЗАЙНУЛЛИНА О.А., ШАГАПОВ В.Ш. — 2015 г.

Изучено распространение малых возмущений в перегретой жидкости, содержащей газовые зародыши. На основе полученного дисперсионного уравнения исследовано влияние величин температуры, концентрации зародышей на скорость распространения и коэффициент затухания возмущения.

АШУРБЕКОВ Н.А., ИМИНОВ К.О., РАМАЗАНОВ А.Р., ШАХСИНОВ Г.Ш. — 2015 г.

Экспериментально исследованы динамика заселения возбужденных метастабильных состояний атомов, нестационарные оптические спектры излучения и пропускания наносекундных разрядов в плазменных волноводах, наполненных инертными газами в широком диапазоне изменения внешних условий. Приведены оценки энергий электронов, ускоренных на фронте высокоскоростной волны ионизации, и дан анализ влияния высокоэнергетичных электронов на динамику развития наносекундного разряда в экранированных диэлектрических трубках. Приведены результаты экспериментального исследования процессов формирования поперечного распределения параметров плазмы, и определена их роль при формировании спектров пропускания неоднородной плазмы наносекундных разрядов вблизи узких спектральных линий поглощения. Впервые во внерезонаторных экспериментах обнаружено и исследовано формирование спектров пропускания дисперсионного вида вблизи спектральных линий поглощения атомов неона.

ЛЕБЕДЕВ А.Д., ТКАЧЕНКО Г.В., УРЮКОВ Б.А. — 2015 г.

Проведено теоретическое исследование параметров плазмы сильноточного разряда в ограниченном объеме (в разрядной камере) тела, движущегося в электродинамическом ускорителе (рельсотроне) с выпуском плазмы через сопла. Предложена схема выпуска струй, исключающая электрический пробой между рельсами за телом. Проведен цикл расчетов, показавший сильное влияние истечения струй на давление в разрядной камере. Реактивная составляющая тяги оказалась достаточно большой. Вместе с тем температура плазмы в разрядной камере и скорость испарения материала велики и могут приводить к разрушению камеры.

ГОРСКИЙ В.В., ПУГАЧ М.А. — 2015 г.

На базе анализа экспериментальных данных по распределению тепловых потоков на поверхности полусферы при турбулентном и переходном режиме течения газа в пограничном слое предложена модификация известной полуэмпирической модели турбулентности Себачи–Смита.

СЕКУНДОВ А.Н., ЧЕПРАСОВ С.А., ЯКУБОВСКИЙ К.Я. — 2015 г.

Численными методами анализируется турбулентное горение бедной метано-воздушной смеси в модельной камере сгорания за уступом. Сравнение методов RANS и LES показывает, что пренебрежение пульсациями в методе RANS может приводить к значительным погрешностям в расчете полей СО.

ГЛАЗКОВ В.В., СВЕШНИКОВ М.В., СИНКЕВИЧ О.А. — 2015 г.

Рассмотрена возможность создания стационарной циркуляции совершенного газа в замкнутом контуре переменного сечения при отсутствии внешних силовых полей. Показано, что в таком контуре можно поддерживать циркуляцию только за счет внешнего подвода теплоты в широкой части контура и отвода теплоты в узкой. Приведены результаты численного моделирования, проведен термодинамический анализ процессов, происходящих в циркулирующей среде.