Рассматривается вопрос о приближенном вычислении концентрации N примеси в потоке газа, протекающего в канале. Показывается, что в ряде случаев потери примеси на стенках канала можно учесть путем введения эффективного времени жизни tau, описывающего диффузионный уход частиц примеси из потока на стенки.

На основе анализа условия баланса давлений на поверхности заряженной капли идеальной несжимаемой жидкости, движущейся вдоль однородного электростатического поля, найдено, что в линейном по амплитуде деформации приближении ее равновесная форма в зависимости от величины заряда, напряженности поля и скорости движения может быть как вытянутым, так и сплюснутым сфероидом. Получено аналитическое выражение критических условий реализации неустойчивости поверхности такой капли в виде функциональной зависимости между зарядом, напряженностью поля и скоростью движения капли. Найденный критерий неустойчивости при экстраполяции на большие значения числа Рейнольдса позволяет согласовать величины зарядов капель, напряженностей электростатического поля и скоростей движения капель относительно среды, фиксируемые в грозовых облаках, с ранее предлагавшейся моделью инициирования разряда молнии с коронного разряда в окрестности крупных заряженных водяных капель или градин.

Предпринята попытка прямой экспериментальной проверки теори термомагнитной неустойчивости в композитных сверхпроводниках при изменениях внешнего магнитного поля или транспортного тока. Экспериментально исследовался процесс развития термомагнитной неустойчивости типа скачка магнитного потока в массивном низкотемпературном композитном сверхпроводнике из ниобий-олова. Охлаждаемый жидким гелием образец в виде сжатой плосковитковой спирали (геликоида) был расположен во внешнем, изменяющемся с постоянной скоростью магнитном поле, перпендикулярном плоскости витка. Впервые в экспериментах одновременно фиксировались индукция магнитного поля внутри образца и его температура. Величина перегрева образца, предшествующего скачку магнитного потока, составила 0.23+0.02 K. Эта величина оказалась универсальной, не зависящей от скорости изменения внешнего магнитного поля и величины самого скачка и в пределах погрешности совпала с параметром нарастания по температуре из общей экспоненциальной вольт-амперной характеристики композитного сверхпроводника, зависящей от температуры и индукции магнитного поля.

Проведен анализ условий возникновения неустойчивости при вводе тока в сверхпроводящий композит с предельно низкой скоростью, когда неоднородный характер распределения температуры и электрического поля по сечению композита пренебрежимо мал. Записаны уравнения, позволяющие оценить влияние крипа магнитного потока на максимально допустимые значения тока и температуры сверхпроводника, предшествующие возникновению неустойчивости. Показано, что допустимый перегрев композита зависит от условий его тепловой стабилизации и прежде всего в области, близкой к области стационарной стабилизации. Отмечено возможное расхождение в условиях существования стабильных токовых состояний, достигаемых при крипе магнитного потока, описываемого степенным и экспоненциальным уравнениями вольт-амперных характеристик.

Предлагается тепловая модель топочной камеры, включающая трехмерное уравнение радиационного теплопереноса и уравнение энергии при одномерном движении горючей смеси. Конвективный теплообмен учитывается на стенках и экранах приближенно на основе нормативного метода. Модель позволяет рассчитать распределение температур и тепловых потоков как в объеме, так и на границах топочной камеры. На основе данной модели рассматривается задача восстановления удельного тепловыделения по значениям радиационных потоков, измеренным на стенках топки.

Проведено теоретическое исследование процесса теплообмена между линейным источником тепла и потоком газа. Получена зависимость коэффициента теплоотдачи источник тепла-газ от скорости потока газа в пределе нулевого перепада температуры. Показано, что для чисел Пекле 0.1-1 коэффициент теплоотдачи является линейной функцией скорости потока газа.

Вакуумная резина широко применяется в технике как элемент различных конструкций. Основой сложных защитных экранов, предохраняющих космические аппараты от микрометеоритов, является материал типа каучук, по своим параметрам близкий к вакуумной резине. В этой связи интересно поведение вакуумной резины при воздействии на нее мощного импульсного потока энергии. Отклик вакуумной резины на высокоэнергетическое воздействие позволяет разработать соответствующую модель описания каучукоподобного материала. Исследовано поведение вакуумной резины при воздействии на нее мощного импульсного электронного пучка с плотностью потока энергии вплоть до 600 J / cm2 при длительности импульса 10-7 s. Измерена скорость разлета резины навстречу электронному пучку, а также скорости распространения сильных и слабых возмущений по резине. Зарегистрированы передний и задний отколы на образцах резины, а также найден один из важнейших термодинамических параметров, коэффициент Грюнайзена, определяющий давление в среде при изохорическом нагреве.

В полностью заполненном жидкостью закрытом кубическом контейнере экспериментально исследовано течение, индуцированное вращающимся диском, врезанным в верхнюю крышку контейнера. В диапазоне чисел Рейнольдса 1500...6000 выполнена визуализация структуры течения и с помощью лазерного допплеровского анемометра проанализировано изменение осевой компоненты скорости вдоль оси контейнера, совпадающей с осью вращения диска. Обнаружено, что при увеличении числа Рейнольдса наблюдаются возрастающие пульсации осевой компоненты скорости, обусловленные прецессией вихревого ядра. Ярко выраженный распад вихревой структуры спирального типа формируется только при Re>4000, причем устойчивой области возвратного течения (рециркуляционной зоны) на оси не возникает. При идентичных параметрах (числе Рейнольдса и отношении высоты контейнера к радиусу диска) наблюдаются существенные различия приосевой структуры потока в классическом цилиндрическом [1] и кубическом контейнерах. В кубическом контейнере при низких числах Рейнольдса отсутствуют стационарный режим течения и пузыревидный осесимметричный распад приосевой вихревой структуры.

Представлены результаты экспериментального исследования закономерностей синтеза одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) методом лазерной абляции графитовой мишени с катализатором излучением непрерывного CO2 лазера. Особое внимание уделено установлению связи между режимами испарения и условиями, благоприятными для самоорганизующегося синтеза ОУНТ. Показано, что при плотностях мощности лазерного пучка выше 105 W/cm2 реализуется режим развитого испарения графитовой мишени с образованием в периферийных областях струи фракталоподобных структур. Более благоприятные условия для синтеза углеродных нанотрубок создаются при значениях плотности мощности лазерного пучка в диапазоне 2· 104-5· 104 W/cm2. Методами комбинационного рассеяния света и электронной микроскопии показано, что в этом случае происходит синтез ОУНТ с диаметрами от 1.1 до 1.5 nm в виде отдельных нанотрубок и их пучков. Максимальное содержание ОУНТ в этой серии экспериментов составляло 20%. Анализ полученных результатов позволил высказать некоторые соображения о возможном механизме быстрого роста ОУНТ в объеме лазерного факела.

Приведены результаты численного моделирования динамики нестабильности типа обратной бомбардировки (ВКВ) в магнетронном диоде (коаксиальный диод в магнитном поле, B= B0z= B0). Получен \glqq квазистационарный\grqq режим утечки электронов поперек сильного магнитного поля (B0/Bcr>1.1, Bcr --- критическое поле изоляции). Электронный поток в зазоре разбивается в азимутальном направлении на ряд сгустков и создает компоненту электрического поля Etheta(r,theta,t). Это поле ускоряет некоторые электроны, и они, получив дополнительную энергию, бомбардируют катод, вызывая вторичную эмиссию электронов. Другие электроны теряют кинетическую энергию и уходят на анод. Неустойчивость поддерживается, если катод имеет малую первичную эмиссию и коэффициент вторичной эмиссии kes=Ies/IeBKB>1. Численный расчет сопоставлен с известными экспериментальными данными и показано их согласие. Предложена физическая модель BKB нестабильности. Коллективные колебания заряженных потоков происходят в зазоре со скрещенными электрическим и магнитным полями ( Ex B-поле) при обменах импульсом и энергией между электронами и Ex B-полем. Автогенерация и самоорганизация потоков происходят благодаря вторичной эмиссии электронов с катода.