Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведены экспериментальные и теоретические исследования параметров плазмы электродугового газового разряда в гелии при значениях давления 3, 25 и 50 Торр. С использованием методов фазового анализа, термогравиметрии, просвечивающей электронной микроскопии изучены свойства и морфология синтезируемой сажи. На основе теоретической модели получено радиальное распределение температуры газа, согласующееся с результатами термопарных зондовых измерений. Показано, что при изменении давления в дуговом разряде изменяется время пребывания углеродных паров в различных температурных зонах. Данное обстоятельство приводит к реализации различных условий формирования углеродных наноструктур и позволяет получать сажу с существенно различающимися структурными и физическими свойствами

Исследовано влияние синусоидальных пульсаций расхода дисперсной фазы на характеристики течения несмешивающихся жидкостей с высокой вязкостью в Т-образном микроканале. Визуализированы режимы течения в невозмущенном потоке и с наложением внешних возмущений с различными частотой и амплитудой. Предложен безразмерный комплекс, описывающий переход от параллельного режима к снарядному вследствие внешних пульсаций для фиксированного числа капиллярности несущей фазы. При наложении возмущений на снарядный режим течения обнаружены стабилизация потока и уменьшение разброса значений генерируемых снарядов на частоте, равной собственной частоте отрыва снарядов в невозмущенном потоке. Показано, что при уменьшении частоты возмущений средняя длина снарядов, а также разброс ее значений увеличиваются

Экспериментально исследован процесс распыления метастабильной перегретой воды в случае ее истечения в атмосферу из конфузорно-диффузорного сопла при температуре 240÷260 °С. Дисперсионный состав факела распыления имеет бимодальный характер с преобладанием капель субмикронного размера, доля которых увеличивается с увеличением температуры и достигает 80% на выходе из сопла при температуре воды 260 °С. Выполнены оценки влияния коагуляции капель на распределение доли капель большого размера по длине факела распыления

Проведено численное и экспериментальное исследование влияния сил вязкости и капиллярных сил на характеристики многофазного течения в модели порового дублета, являющейся одной из наиболее известных элементарных моделей порового пространства. Для численного моделирования использовалась платформа OpenFOAM. Проведен многопараметрический анализ процесса вытеснения нефти различными агентами в модели порового дублета при варьировании значений смачиваемости поверхности пор, перепада давления, коэффициента поверхностного натяжения и соотношения размеров каналов порового дублета. Показано, что полученные результаты численного моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными для модели порового дублета в случае гидрофобной поверхности при различных значениях капиллярного числа. Физическая модель порового дублета реализована в микрофлюидном чипе, изготовленном с помощью метода мягкой литографии. Предложенный численно-экспериментальный микрофлюидный подход позволяет проводить численное исследование двухфазной фильтрации в моделях пористой среды, соответствующих лабораторным исследованиям, а также масштабировать полученные результаты на характерные размеры керна

Представлены результаты исследования динамики волнового сигнала при прохождении через парогазовые пузырьковые "завесы" в жидкости с учетом тепломассопереноса на межфазной поверхности в акустическом приближении. На основе численных расчетов с помощью метода быстрого преобразования Фурье получены волновые картины для импульсов давления и исследовано влияние различных параметров состояния жидкости с парогазовыми пузырьками на отражение и прохождение акустических волн через "завесу"

Экспериментально изучается динамика границы раздела несмешивающихся жидкостей с большой разностью вязкостей при варьировании значений частоты и амплитуды осцилляций, относительного начального положения жидкостей, толщины рабочего слоя жидкости. Показано, что при увеличении амплитуды колебаний границы раздела на ее поверхности пороговым образом проявляется пальчиковая неустойчивость, имеющая локальный характер. Обнаруженная неустойчивость осциллирующей границы аналогична неустойчивости Саффмана-Тейлора, развивающейся при равномерном вытеснении вязкой жидкости из щелевого канала (пористой среды).

Рассматривается классическая двумерная задача Коши-Пуассона для океана с упругим дном. Вода в океане моделируется несжимаемой жидкостью. Линейная задача формулируется как задача с начальными условиями для потенциала скорости в области, занятой жидкостью, потенциала расширения-сжатия и потенциала сдвига в области, занятой упругой средой. Для получения выражений для формы депрессии свободной поверхности и компоненты вертикальных смещений точек дна океана через кратные интегралы с бесконечными пределами используются преобразования Лапласа по времени и преобразование Ханкеля по пространственной координате, которые вычисляются методом наискорейшего спуска. Исследована зависимость отношения амплитуды смещений точек дна океана к амплитуде смещений точек свободной поверхности от времени и от глубины океана при различных значениях параметров задачи и формах начальных возмущений. Проведено сравнение полученных результатов с аналитическим решением задачи при наличии твердого дна.

Путем обработки результатов DNS- и RANS-расчетов течений в двумерных каналах с выступами получены входные и выходные данные для метода машинного обучения, который используется с целью усовершенствования модели анизотропии напряжений Рейнольдса и, следовательно, повышения точности RANS-подхода. В качестве технологии машинного обучения выбран метод случайного леса с тензорным базисом. Результаты, полученные с помощью новой модели для тензора анизотропии напряжений Рейнольдса, лучше согласуются с данными DNS-метода для двух геометрий течения в канале, чем результаты, полученные с помощью стандартной линейной модели вихревой вязкости.

Рассматривается плоская задача об обтекании двух круговых цилиндров потенциальным потоком жидкости при заданных скорости на бесконечности, циркуляции вокруг цилиндров, радиусах и взаиморасположении цилиндров. Выведены точные аналитические формулы для комплексного потенциала и комплексно-сопряженной скорости, выраженные через тета-функции Якоби. Циркуляции вокруг цилиндров однозначно определяются с помощью минимаксного принципа Гольдштика: циркуляции должны быть подобраны таким образом, чтобы максимальная скорость жидкости в потоке была минимальной.

Проведено исследование распространения и разрушения нелинейных внутренних волн в шельфовой зоне Японского моря в летне-осенний период на гидрофизическом полигоне Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН в течение ряда лет. Посредством размещения донных станций для непрерывной регистрации вертикального распределения температуры и скорости на глубинах 20÷60 м, а также регулярного изучения распределений основных гидродинамических характеристик вдоль выделенных трасс определены механизмы генерации и распространения нелинейных пакетов внутренних волн в результате распада внутреннего прилива, а также зафиксированы другие короткопериодные источники деформации термоклина, которые можно интерпретировать как результат распространения придонных и приповерхностных вихревых структур. Высокое пространственно-временное разрешение поля температуры в окрестности донных станций позволило выявить тонкую структуру волновых возмущений различного типа. На основе многослойной теории мелкой воды построены математические модели распространения волновых пакетов и проведена их верификация с использованием данных натурных и лабораторных экспериментов.