Volume 63, Nº 6 (2025)

Обнаружено нарушение объемного баланса молекул воды и кислорода на стадии горения тлеющего разряда постоянного тока в отпаянной трубке при давлении 1.5–5.3 мбар в смесях O₂–He–H₂O на временах ~100 с. Для объяснения роста концентрации молекул воды предложена гетерогенная реакция образующихся во время разряда атомов кислорода с молекулами воды, адсорбированными на стенке разрядной трубки. В результате этого образуются молекулы водорода и кислорода, которые далее, вследствие плазмохимических реакций в объеме, преобразуются в молекулы H₂O. Уменьшение концентрации молекул кислорода в объеме объясняется взаимодействием атомов кислорода с металлической поверхностью электродов. Вероятность гетерогенной реакции, приводящей к образованию молекул воды, оценена как 10^–5, а вероятность гибели атомов кислорода на металлической поверхности как 1.5 × 10^–4.

Проведены экспериментальные и расчетно-теоретические исследования начальной стадии пробоя в эптроне — коммутационном устройстве с разрядной структурой на основе капиллярного разряда с плазменным катодом. Показано, что вследствие различных механизмов создания плазмы в капилляре и плазменном катоде разряд в общем случае развивается в две стадии, что затрудняет получение субнаносекундных времен коммутации. Искусственное повышение концентрации плазмы в плазменном катоде за счет увеличения частоты следования импульсов, энергии импульса вспомогательного разряда сближает обе стадии, что позволяет получать субнаносекундные времена коммутации со скоростью нарастания тока до 700 А/нс при напряжении до 25 кВ и частоте следования импульсов до 100 кГц.

Методом лазерной вспышки измерена температуропроводность a кобальта в интервале температур 295–1573 К с подробным исследованием критической области 1325–1430 К и области структурного превращения в окрестности температуры T _εα = 695 ± 5 К. По результатам измерения a рассчитана теплопроводность λ. Определены критические индексы a, имеющие разные значения ниже (γ′ = 0.78) и выше (γ = 0.44) температуры Кюри T _C = 1388 ± 5 К, что не соответствует выводам классической скейлинг-теории для теплоемкости ферромагнетиков. Разработаны аппроксимационные уравнения и таблица рекомендуемых данных для температурных зависимостей a и λ вместе с оценкой их неопределенностей. Проведено сопоставление полученных результатов исследования с известными литературными данными.

Методом классической молекулярной динамики исследуется двумерная система Леннард–Джонса в области перехода кристалл–жидкость. Рассматриваются структурные особенности системы, а также свойства дефектов и кластеров из дефектов для ряда значений плотности системы Леннард–Джонса в широком диапазоне температур T. Показано, что в области перехода кристалл–жидкость ряд структурных свойств не зависит от плотности, а зависит только от величины приведенной температуры T ^* = T/T_m (T_m – температура плавления двумерной системы Леннард–Джонса).

Проведено экспериментальное исследование теплообмена в канале с одиночной траншейной лункой в узком канале. Положение лунки в канале соответствовало углу наклона к направлению потока φ = 90° и 45°. Число Рейнольдса, вычисленное по эквивалентному гидравлическому диаметру и среднерасходной скорости, варьировалось в диапазоне Re_ch = (1.7–8.2) × 10⁴. Тепловые граничные условия соответствовали q_w = const. Получены распределения локальных чисел Нуссельта как внутри траншеи, так и в ее окрестности, а также интегральные значения степени интенсификации теплоотдачи в зависимости от числа Рейнольдса. Распределение локального теплообмена неравномерно по полю всей траншеи. Максимальный теплообмен достигается на задней по потоку кромке траншеи и составляет Nu/Nu₀ = 1.5. Средняя теплоотдача при этом возрастает незначительно как при обтекании перпендикулярно ориентированной лунки (φ = 90°), так и под углом к потоку и ее величина не превышает Nu/Nu₀ ≤ 1.1.

Проведены экспериментальные исследования вынужденных колебаний газа и осаждения аэрозоля в цилиндрических резонаторах разного радиуса, цилиндрическом резонаторе со скачком сечения и прямоугольном канале. Получены амплитудно-частотные характеристики колебаний давления газа вблизи резонансных частот. Установлено, что с увеличением площади поверхности колеблющейся границы резонатора (поршня) амплитуда колебаний давления газа возрастает. В условиях резонансных колебаний наблюдается ускоренное уменьшение числовой концентрации капель аэрозоля. Исследовано влияние геометрии резонаторов на эффективность осаждения аэрозоля. Наименьшее время осаждения соответствует однородной трубе большего радиуса, а наибольшее – каналу.

Работа посвящена особенностям исследования оптически прозрачных конденсированных материалов с помощью лазерно-индуцированных гиперзвуковых волн (частотой >10⁹ Гц) высокого давления (единицы ГПа). Генерация гиперзвука происходит в результате поглощения сверхкороткого (~10⁻¹³с) лазерного импульса в оптоакустическом преобразователе – поглощающем материале, нанесенном на исследуемую оптически прозрачную подложку, регистрация распространяющейся гиперзвуковой волны в которой осуществляется за счет мандельштам-бриллюэновского рассеяния во временной области. На примере стеклянной подложки, покрытой пленкой Ni субмикронной толщины, экспериментально исследуется влияние акустического импульса (эха), циркулирующего в пленке Ni, на амплитуду и фазу регистрируемых бриллюэновских осцилляций в подложке. Измерена динамика изменения коэффициента отражения ΔR(t)/R₀ во временном диапазоне до 0.7×10⁻⁹ с и временным разрешением до 0.6×10⁻¹³ с при возбуждении и зондировании на границе раздела стекло–Ni в максимально широком диапазоне поглощенных плотностей энергий нагревающего импульса от 0.8 до 13.2 мДж/см², инициирующего мгновенный рост температуры электронной подсистемы Ni до нескольких тысяч градусов. Установлено, что амплитуда бриллюэновских осцилляций в подложке растет линейно с ростом вложенной энергии, что предполагает также линейный рост амплитуды давления акустического импульса от 0.5 до 9 ГПа в пленке Ni во всем диапазоне плотностей энергий. Обнаружено, что регистрируемый сигнал бриллюэновских осцилляций является суперпозицией бриллюэновских осцилляций от каждого отдельного акустического импульса (эха), заходящего в подложку из пленки Ni, что в итоге ведет к амплитудно-фазовой модуляции измеряемого сигнала. Предложен подход к восстановлению временной формы оптического отклика от акустического эха из модулированного сигнала бриллюэновских осцилляций в подложке, выполнено сопоставление с прямыми измерениями оптического отклика от акустического эха на границе раздела воздух–Ni.

Исследовано движение одиночной классической заряженной частицы в осесимметричном магнитном поле, экспоненциально убывающем с расстоянием от оси. Получены траектории движения частицы в зависимости от ее начальной скорости и параметров, определяющих неоднородность магнитного поля.

Приводятся результаты первых экспериментов по изучению физических процессов, сопровождающих осаждение крупных капель на криволинейную слабоперегретую (по сравнению с температурой насыщения) поверхность. Проведенные эксперименты выявили наличие процесса кипения капель, осажденных на модель, при малом перегреве модели. Использование криволинейной поверхности привело к отличному от случая плоской стенки поведению капли. Выполнен предварительный анализ указанного процесса и сделано предположение о его важности как возможного механизма последующей фрагментации капель. Полученные результаты призваны улучшить понимание физических процессов, протекающих при взаимодействии капель с поверхностями, и совершенствовать расчетно-теоретические модели и технологии защиты от обледенения.