20 января

Лебедев Александр Владимирович, 01.02.05 доктор физико-математических наук.

Динамика магнитной жидкости в переменных полях.

Объектом исследования являются гидродинамические течения, возникающие в магнитных жидкостях под действием переменных магнитных полей. Цель работы установление природы объемных и поверхностных пондеромоторных сил, вызывающих вихревые течения магнитной жидкости; проверка существующих моделей и апробация найденного подхода на ряде новых задач, включая исследования по динамике капли магнитной жидкости, взвешенной в вязкой немагнитной среде. Опыты проведены в линейно поляризованных и ращающихся магнитных полях напряженностью до 5 кА/м и частотой до 3 кГц. Впервые синтезированы магнитные жидкости с рекордным значением восприимчивости и исследованы их магнитные и реологические свойства. Обнаружено отвердевание феррожидкости при температурах, больших температуры замерзания жидкости-носителя. Показано, что причиной возникновения объемных пондеромоторных сил является пространственная неоднородность магнитной восприимчивости и экспериментально доказано существование касательных магнитных напряжений на поверхности жидкости, связанных с неравновесным характером намагниченности. Получено количественное согласие измернных напряжений с напряжениями, рассчитанными из уравнений Шлиомиса. Впервые наблюдался распад капли, вращающейся в низкочастотном поле и бифуркация формы капли в высокочастотном вращающемся поле. Предложен метод определения межфазного поверхностного натяжения путем измерения собственной частоты колебаний капли.
Результаты работы могут найти применение при синтезе новых типов магнитных жидкостей и при разработке устройств, использующих магнитные жидкости в качестве рабочего тела.

19 мая 2005 г.

Колесниченко И.В., диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.05-механика жидкости, газа и плазмы.

МГД-процессы в плоских слоях проводящей жидкости с электрическим током

Объектом исследования являются процессы, происходящие в плоском слое проводящей жидкости с электрическим током, находящимся в зазоре между ферромагнитными массивами. Целью работы является исследование устойчивости электровихревых течений и равновесных состояний, генерации транзитного течения через слой с помощью электровихревого течения и их взаимодействия, поведения слабопроводящих включений. Процессы исследуются теоретически с помощью математического моделирования и численных расчетов, а также экспериментально с помощью Ультразвукового доплеровского анемометра и гидравлических контуров для галлия и олова. Впервые обнаружена пороговая неустойчивость электровихревых течений и равновесных состояний и найдены нейтральные кривые. Исследованы процессы генерации транзитных течений и влияние различных факторов в электровихревых МГД-насосах для жидких металлов новых конструкций. Впервые обнаружен режим увеличения гидравлического сопротивления при взаимодействии транзитного и электровихревых течений. Исследован процесс очистки жидкого металла от слабопроводящих включений в МГД-сепараторе новой конструкции.
Полученные результаты могут использоваться на предприятиях цветной металлургии, а также в практике научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций при разработке МГД-устройств.

19 мая 2005 г.

Сухановский А.Н., диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.05-механика жидкости, газа и плазмы.

Экспериментальные исследования спиральных течений жидкости в замкнутых объёмах

Объектом исследования являются винтовое течение жидкости в тороидальном канале и крупномасштабный спиральный вихрь от локализованного источника тепла во вращающемся слое жидкости. Целью работы является исследование характеристик винтового потока на водной модели и исследование формирования спирального вихря от локализованного источника тепла. Исследование проводилось экспериментальными методами, включая современный трассерный метод измерения скорости PIV (Particle Image Velocinetry). В ходе исследования показана возможность создания спирального течения в тороидальном канале и найдены оптимальные режимы, при которых возможно достижение максимальных значений магнитного числа Рейнольдса. Показано, что формирование циклонического вихря происходит за счет действия силы Кориолиса на конвергентный поток без кризисного изменения структуры течения, исследовано влияние различных возмущений на формирование вихря.
Полученные результаты могут использоваться в научно-исследовательских институтах, занимающихся проблемами генерации магнитных полей и формирования крупномасштабных геофизических вихрей.

Черепанов А.В., диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.04-механика деформируемого твердого тела.

Моделирование массообменных процессов в неоднородных полях напряжений в эластомерных материалах

Объектом исследования являются процессы, происходящие в смеси эластомер-растворенный газ. Целью работы является исследование процессов происходящих в окрестности микродефектов (пора, вакуоль) в насыщенном газом эластомерном материале. Процессы исследуются теоретически с помощью математического моделирования и численных расчетов. Обнаружено, что сброс внешнего давления может приводить к значительному увеличению размеров поры в материале. Это происходит в два этапа мгновенное увеличение радиуса поры в результате изменения напряженно-деформированного состояния и дальнейший рост радиуса в результате диффузии растворенного газа из полимера. Ключевую роль на втором этапе играет явление потери совместимости полимера с растворенным газом. При циклическом нагружении эластомеров содержащих поры или отслоенные включения происходит выделение тепла за счет процессов массообмена растворенных в эластомере газов. Существуют режимы при которых разогрев материала максимален.
Полученные результаты могут использоваться на предприятиях шинной промышленности, а также в практике научно-исследовательских и проектно-конструкторских организаций при разработке полимерных материалов.

• Назад
• Вперед