Изучена проблема отражения ударных волн и волн разрежения от жесткой стенки в смеси жидкого железа и мелких кристаллов молибдена. Исследование проведено в рамках равновесного и неравновесного приближений механики гетерогенных сред с различными давлениями компонентов. Верификация математической модели проведена путем согласования зависимости равновесно-замороженной скорости звука от начального давления в смеси с известными экспериментальными данными. В равновесном подходе определена зависимость типа отраженной ударной волны от типа падающей. Прямыми численными расчетами в рамках неравновесной модели механики гетерогенных сред обоснована справедливость полученной карты отражений. Выявлена возможность значительного компактирования частиц молибдена в отраженных волнах.
На основе анализа результатов ударно-волновых исследований и предложенного ранее метода нахождения скорости звука в веществах при высоких давлениях и плотностях, а также данных сейсмических исследований рассчитаны плотности при нормальных условиях и средние атомные массы гипотетических веществ, составляющих внутренние оболочки Земли. Этих данных оказалось достаточно для уточнения элементного состава земных недр. Показано, что железоникелевое ядро Земли должно содержать ≈ 10 % (по массе) углерода, частично в алмазной фазе. Нижний слой мантии, согласно расчетам, может содержать до 20 % углерода, возможно поступившего из ядра.
В. А. Рыжанский, А. Г. Иванов, Н. П. Ковалев, Г. П. Симонов, Ю. Д. Чернышев, В. Н. Минеев*, В. В. Жуков**
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров *Объединенный институт высоких температур РАН, 127412 Москва **Опытное конструкторское бюро машиностроения, 603603 Нижний Новгород
Страницы: 115-131
Приведены результаты экспериментального исследования реакции стальных цилиндрических контейнеров на внутреннее взрывное нагружение в зависимости от степени наполнения водой. Эксперимент сопровождался численными расчетами системы "взрывчатое вещество – заполняющая среда – контейнер". Обнаружено существенное влияние заполняющей среды на форму и деформацию контейнера. При этом основное значение имеют сжимаемость заполняющей среды и отношение ее массы к массе деформируемых стенок контейнера.
А. И. Кирдяшкин, Ю. М. Максимов, В. Д. Китлер, В. В. Буркин*, В. С. Седой**
Отдел структурной макрокинетики ТНЦ СО РАН, 634021 Томск *НИИ прикладной математики и механики при Томском государственном университете, 634050 Томск **Институт сильноточной электроники СО РАН, 634021 Томск
Страницы: 133-136
На примере системы Ni–Al изучено влияние частотной электроимпульсной обработки на протекание реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в порошковой смеси. Использовалось продольное направление прикладываемого к образцу электрического поля и электрического тока по отношению к направлению распространения волны горения. Установлено, что под действием электрообработки линейная скорость горения увеличивается в 1,3÷1,6 раза, трансформируется структура, увеличивается полнота химического превращения. Показано, что наблюдаемые эффекты имеют нетепловую природу.
В рамках молекулярно-динамического моделирования показано, что взаимодействие нелинейного импульса со свободной поверхностью может приводить к отрыву атомной плоскости. Согласно полученным результатам при налете на мишень оторвавшиеся фрагменты могут формировать многослойное покрытие. Это легло в основу предложенного подхода к послойному нанесению тонких покрытий. Показано, что изменение числа импульсов и времени их выхода на поверхность "источника" может существенно изменить структуру и состав покрытия на мишени.
М. П. Бондарь, Е. С. Ободовский, В. Н. Рычков, М. Е. Топчиян
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 140-143
Экспериментально исследовано влияние резонатора на тяговые характеристики прямоточной камеры сгорания при вибрационном горении водорода. В качестве камеры сгорания использовалась цилиндрическая труба с конфузорным входом. Ось резонатора перпендикулярна оси камеры сгорания. Показано, что тяговые характеристики камеры сгорания зависят от положения резонатора относительно камеры и от линейных размеров резонатора.
Исследована возможность управления положением точки перехода ламинарного течения в турбулентное в высокотемпературных струях и следах с помощью экзо- и эндотермических физико-химических процессов. Предложены критерии подобия. Проведены численные расчеты дальних гиперзвуковых следов, иллюстрирующие влияние указанных процессов на параметры течения.
И. Г. Намятов, С. С. Минаев, В. С. Бабкин, В. А. Бунев, А. А. Коржавин
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 12-21
Экспериментально и теоретически исследовано диффузионное горение пленки жидкого топлива (н-ундекан и н-бутанол), нанесенной на поверхность тонкой металлической подложки. Полученные экспериментальные данные показывают, что механизмом, определяющим нагрев и испарение горючей жидкости, является передача тепла из области продуктов горения в зону подогрева за счет высокой продольной теплопроводности подложки. При этом горючая жидкость перед сгоранием может испариться, не достигнув температуры кипения. Предложена простая модель, учитывающая эти особенности. Проведено сравнение рассчитанных скоростей распространения пламени и температурного профиля с экспериментальными данными. Показано, что модель правильно отражает зависимости скорости пламени от толщины подложки, начальной температуры, свойств подложки и жидкого топлива.
В математической модели высокотемпературного синтеза интерметаллического соединения при учете процесса зародыше образования на границе раздела разнородных компонентов возможно невыполнение условий воспламенения исходной порошковой смеси чистых элементов по механизму Н. Н. Семенова.
