Фундаментальные науки
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Другие журналы

электронный журнал

МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК

Издатель Общероссийская общественная организация "Академия инженерных наук им. А.М. Прохорова". Эл No. ФС77-51038. ISSN 2307-0609

Физика

Специфический эффект ионов при стабилизации газовых нанопузырей в водных растворах электролитов
# 01, январь 2015
УДК: 535.36
Дьяченко М. С., Молчанов И. И.
 Данная работа посвящена проверке гипотезы о том, что ионами-стабилизаторами, адсорбирующимися на квази-стабильных газовых нанопузырьках, являются анионы. В статье представлены результаты исследования растворов солей: хлорида натрия (NaCl), хлорида магния (MgCl2), хлорида аммония (NH4Cl), нитрата натрия (NaNO3) и фторида натрия (NaF) концентрацией 1 М методом динамического рассеяния света (ДРС). Растворы солей были выбраны из ряда Гофмейстера, учитывающего специфический эффект ионов. Этот эффект заключается в том, что анионы и катионы имеют различное влияние на биологические и химические процессы в растворе.
Применение аналитической зависимости давления повышенной точности для расчета тепловых потоков на поверхности затупленных тел, обтекаемых сверхзвуковым потоком газа
# 12, декабрь 2014
УДК: 533.6.011.55 : 532.517.2
Богданов И. О.
В статье рассматривается применение универсальной формулы давления повышенной точности для расчета тепловых потоков в произвольной точке поверхности затупленных тел, обтекаемых сверхзвуковым потоком газа. В качестве примеров тел вращения выбраны сфера и эллипсоиды с отношением полуосей  и 1,5.  Приведено сравнение результатов, полученных на основе универсальной формулы давления, с численным решением уравнений Навье-Стокса, с аналитическими зависимостями, полученными на основе теории Ньютона для распределения давления и результатами из работ аналогичной тематики. Показано, что рассматриваемый метод позволяет снизить погрешности расчета в областях, где угол между касательной к контуру тела в рассматриваемой точке и направлением вектора скорости набегающего потока принимает малые () значения.
Анализ влияния излучения в задачах тепловой диагностики сложных конструкций
# 11, ноябрь 2014
УДК: 519.633.6
Захаров А. С., Пахомов Ю. С.
С повышением сложности конструкций остро встала проблема контроля их качества. Так, на некоторых фазах изготовления нет возможности напрямую проверить качество полученного изделия. Для решения этой проблемы используются, в частности, методы тепловой диагностики, которые заключаются в том, что изделие прогревается определенным образом и температурное поле одной или нескольких из его поверхностей снимается с помощью тепловизора. Полученные результаты сверяются с эталонными и таким образом происходит контроль качества выпускаемой продукции. Проблема данной методики заключается в получении эталонного образа для произвольных условий. В этой работе будет рассмотрено влияние теплового излучения на результаты вычислений.
Лабораторная установка для исследования характеристик модулей Пельтье и их последующего применения в физическом эксперименте
# 10, октябрь 2014
УДК: 537.322.15
Исаков А. С., Колышкин Л. М., Уткин Д. А.
Создан лабораторный стенд, позволяющий исследовать эффект Пельтье и проводить физические исследования в диапазоне температур от -15 °С до +60 °С . Проанализированы  факторы, влияющие на эффективность охлаждения. Выявлены и устранены причины нестабильности температуры созданной установки. На основе проведенных  испытаний и полученных результатов авторы предлагают использовать данную установку для проведения лабораторных работ по физике и экспериментов, связанных с охлаждением образцов до температуры ниже -15°С.
Определение скорости просачивания в пористой среде в диффузионном приближении
# 10, октябрь 2014
УДК: 536.7
Метелкин Н. А.
Целью данной работы является исследование просачивания нагретого газа через пористую среду в приближении Дарси. Для различных толщины и пористости перегородки вычисляется время, за которое температура газа с противоположной стороны достигнет заданной. Получены графики зависимостей времени нагрева от ширины и пористости. Рассматривается вопрос о возможности применения диффузионного приближения для описания просачивания по Дарси.  В зависимости от результатов в приближении Дарси подбирается такой коэффициент диффузии, чтобы время нагрева газа с противоположной стороны совпадало. Представлены графики зависимости коэффициента диффузии от ширины и пористости перегородки.
Прямое трехмерное моделирование и анализ переноса примеси вихревыми структурами
# 10, октябрь 2014
УДК: 533.6.011.34
Шевелкина Е. Д.
Настоящая статья посвящена постановке  задачи и результатам численного моделирования явления вихревого переноса примеси. Основной целью данного исследования является выявление влияния вихревой диффузии на скорость переноса вещества в пространстве. Для исследования данного явления ставится задача о распространении возмущенной примеси в области с периодическими граничными условиями, далее, с помощью последующего численного эксперимента проводится детальный анализ механизма вихревого переноса. Результаты данных численных экспериментов сравнивались с численным расчетом переноса примесей в невозмущенных потоках для областей с идентичными граничными условиями и начальным распределением концентрации. Проведённое сопоставление результатов позволяет выделить составляющие процесса, связанные с вихревым переносом, и с воздействием на распределение концентрации примеси дополнительных течений, обусловленных граничными условиями. В дальнейшем предполагается рассмотрение задачи с периодическими границами и прохождение вихрей через область с равномерным выделением примеси на заданном промежутке времени. Исследование будет проведено на пространственных масштабах существенно больших чем рассмотренные в настоящей работе.
Радиальное распределение электронной плотности углеродной нанотрубки
# 09, сентябрь 2014
УДК: 537.9
Ивлиев П. А.
Представлены результаты теоретического исследования распределения электронной плотности нанотрубки, с учётом межэлектронного взаимодействия в приближении прямого кругового цилиндра, обладающего постоянным электростатическим потенциалом. В рамках теории Кона-Шэма и приближения самосогласованного поля Хартри-Фока получено радиальное распределение электронной плотности в подобного рода структурах. А так же показано, что однослойные углеродные нанотрубки обладают баллистическим типом проводимости.
Траектория заряженной частицы в экспоненциально убывающем электромагнитном поле
# 09, сентябрь 2014
УДК: 53.097, 53.098
Маслов А. Г.
Определение траектории заряженной частицы в изменяющихся электромагнитных полях позволяет решать задачу об рационализации состава плазменного образования и характеристик изменяющихся электромагнитных полей для определения экстремальных характеристик воздействия плазменного образования на рабочую поверхность. В результате решения поставленной задачи обнаружено, что  в экспоненциально убывающем электромагнитном поле частица летит по траектории, близкой к циклоиде, с увеличивающимися амплитудой и радиусом кривизны. Это позволяет рационализировать параметры при разных скоростях взаимодействия частиц с рабочей поверхностью. Т.е. для различных скоростей движения рабочей поверхности необходимо использовать различные участки траектории движения части. Это позволяет существенно рационализировать процесс разгона рабочей поверхности.
Фотолюминесценция и дисперсия поляритонов в гидрате нитрата эрбия
# 09, сентябрь 2014
УДК: 535.338.32
Бурданова М. Г.
Использована модель Лоренца для описания дисперсионных свойств элек тромагнитных волн в однородных средах, легированных ионам эрбия. Получены и проанализированы спектры фотолюминесценции гидрата нитрата эрбия. Определены дисперсионные зависимости для поляритонных волн в гидрате нитрата эрбия в видимом и инфракрасном диапазоне на основе взаимодействия электромагнитных волн с резонансными электронными состояниями ионов эрбия. Установлены положения точек, соответствующих унитарным поляритонам, для которых показатель преломления равен единице. Вычислены групповые скорости и эффективные массы унитарных поляритонов. Предложена принципиальная схема лазера на основе гидрата нитрата эрбия с применением капиллярного световода. Проанализированы условия для эффективной накачки рабочих уровней генерация лазера на основе гидрата нитрата эрбия.
Экспериментальное изучение электростатических разрядов при облучении защитного стекла солнечных батарей электронами
# 09, сентябрь 2014
УДК: 537.529
Суздалевич В. А.
Методами атомно-силовой микроскопии изучена структура поверхности образцов стекла К-208, облученных электронами с энергией 20 кэВ при плотности потока φе = 1010¸ 5×1011 см-2с-1, и выявлены следы электростатических разрядов. Установлено, что при значениях плотности потока от 1010 до 5.2×1010 см-2с-1 преобладает первый тип электростатических разрядов – разряд стекло - окружающая ионизованная остаточная атмосфера вакуумной камеры, сопровождающийся выбросом плазмы и, образованием и ростом микровыступов. При увеличении плотности потока электронов до 1011 см-2с-1 начинает преобладает второй тип разрядов – разряд по облучаемой поверхности.
Распределение электронной плотности в металлической нанонити
# 07, июль 2014
УДК: 539.2
Сёмина Л. А.
В рамках метода функционала плотности проводится исследование распределения электронной плотности в металлических нанонитях простых металлов. Металлические нити моделируются бесконечными цилиндрическими нитями с плотностью фона, имеющей в цилиндрических координатах вид функции Хевисайда.На основе подхода, предложенного ранее [1], проводится расчет электронной плотности и построение потенциала в исследуемой модели с последующим нахождением основных характеристик металлов, таких как работа выхода, энергия Ферми, высота потенциального барьера.Целью настоящей работы было получение распределение электронной плотности и потенциала, создаваемого бесконечной прямолинейной металлической нитью, на основе полученной ранее методики.
Модель и анализ цикла двигателя типа «Флюидайн»
# 07, июль 2014
УДК: 536.8
Бороновский Е. Г.
Рассмотрены теоретический цикл и модель двигателя «Флюидайн». Двигатель «Флюидайн» – разновидность двигателя Стирлинга в котором вместо обычного твердого поршня используется «жидкий», то есть само рабочее тело является тем самым преобразователем тепловой энергии. Представлено сравнение «сухого» и «мокрого» типов. Выполнены оценки коэффициентов полезного действия по температуре и по энтальпии. Более сложный сухой тип двигателя оказывается более производительным, хотя и требует подвод большего количества теплоты и повышенной температуры в горячем цилиндре. В тоже время мокрый тип двигателя позволяет работать при более низких температурах в горячем цилиндре и за счет парообразования способен создавать большее давление, чем сухой тип.
Изучение конструкции свободнопоршневого двигателя Стирлинга
# 07, июль 2014
УДК: 536.8
Сальников И. В.
Рассмотрены принцип действия и конструкция свободнопоршневого двигателя Стирлинга.   Проанализированы характерные параметры таких двигателей и определены направления их дальнейшего развития. Значительный интерес представляет возможность серийного производства электрогенераторов средней мощности с модификацией двигателей Стирлинга под местное топливо. В качестве топлива могут использоваться: солнечная энергия, измельченный уголь, сланцы, отходы сельского хозяйства и лесоперерабатывающей промышленности. Свободнопоршневые двигатели Стирлинга конструктивно просты, имеют длительный срок службы вследствие отсутствия трения, полностью герметичны, что позволяет обеспечивать работу в вакууме и делает их незаменимыми в космических технологиях и подводных аппаратах.
Современные проблемы турбулентности
# 07, июль 2014
УДК: 532.5
Леонова В. А.
В статье рассматриваются структура и параметры турбулентных пограничных слоев и два основных подхода к описанию турбулентного течения – классический и статистический. Кратко изложены некоторые важные результаты этих теорий, и на их фоне подчеркивается перспективность нового направления статистической теории – изучения неизотропной турбулентности. Приводится несколько результатов теории неизотропной турбулентности, ее моделей, основанных на представлении потока как набора парных вихрей. Подчеркивается наличие множества нерешенных вопросов и слабо изученных направлений, а также факторов, препятствующих исследованию турбулентных течений.
Математическое моделирование распространения пожара в помещении, с использованием неравномерной сетки по пространству
# 08, август 2014
УДК: 614.849
Мельникова К. С.
В данной работе была реализована полевая газодинамическая модель сжимаемой, вязкой, теплопроводной среды для прогнозирования пожаров в производственных помещениях. В трёхмерной постановке численно решалась система уравнений Навье-Стокса, с применением модифицированного метода «крупных частиц», для моделирования  газодинамических задач с источником энерговыделения [1]. Моделирование процессов горения выполнено с помощью диффузионно-вихревой модели горения. На расчеты динамики пожара в стандартных помещениях уходит несколько недель, поэтому для решения данной задачи были  использованы неравномерные по пространству сетки. В ходе анализа расчётов на неравномерных сетках, было выяснено, что использование таких сеток для решения задач о распространении пожаров в реальных помещениях, значительно ускоряет время счета, но не может использоваться для сеток, минимальный размер ячеек которых является излишне грубым.
Исследование магнитоупорядоченных сплавов на основе железа дифракционными и спектроскопическими методами
# 06, июнь 2014
УДК: 538.91
Лобойко А. А.
Проведен количественный и качественный рентгеновский фазовый анализ сплавов на основе Fe-Nd-B, легированных галлием, цирконием, кобальтом на разных этапах HDDR-процесса. Получено, что легирование этих сплавов кобальтом и цирконием стимулирует образование нежелательной фазы (Fe-Co)2-Nd. Получено, что цирконий полностью распределяется в фазу ZrB2. По рентгеновским данным определены среднеквадратичные смещения атомов неодима в фазе NdH2. Смещения характеризуются анизотропией с максимальным значением по направлению типа [111] и минимальным значением по направлению типа [110]. По результатам анализа мессбауэровских спектров поглощения модельных аморфных сплавов FeB получено, что после отжига этих сплавов при температуре 350°Cформируются нанокластеры со структурой типа фазы Fe3B.
Проектирование и создание системы охлаждения на основе элемента Пельтье
# 04, апрель 2014
УДК: 537.322.15
Хуциева С. И., Ципун А. В., Юдилевич В. А.
На основании проведенных расчетов обоснована возможность создания высокоэффективной системы охлаждения с использованием элемента Пельтье, которая снизит температуру заданного небольшого физического объекта до минус 40 оС.Приведены расчеты параметров как самой ячейки Пельтье, так и системы отведения тепла от горячей поверхности.Подробно рассмотрены все этапы проектирования. Произведена сборка установки на основе комплектующих, выбранных в соответствии с расчетами. Результаты тестирования установки по охлаждению объектов до расчетных температур подтвердили ее эффективность.     
Моделирование основных параметров чирпированных брэгговских решеток для использования их в качестве стретчеров и компрессоров лазерных импульсов
# 04, апрель 2014
УДК: 535.4
Зубко А. Е.
В данной статье рассматривается применение чирпированных брэгговских решеток (ЧБР) в методе усиления чирпированных лазерных импульсов в качестве стретчеров и компрессоров. Решается одномерная задача на отражение гауссового волнового пакета от слоистой среды методом матрицы переноса излучения (transfer-matrixmethod). Рассматриваются недостатки простейшей ЧБР, а также методы устранения искажений ее частотной характеристики. Приведены результаты применения данных методов.
Влияние теплового излучения на распространение горения в газообразной горючей среде с нейтральной компонентой
# 03, март 2014
УДК: 534.222.2
Пиневич С. Г.
Цель работы — изучить влияние теплового излучения на ускорение пламени и ПГД (переход горения в детонацию) в газовзвеси (газ с взвешенными химически нейтральными твёрдыми частицами). Актуальность работы связана с проблемами предупреждения взрывов (например, на промышленных предприятиях и в шахтах). Новизна работы заключается в определении влияния, которое оказывает тепловое излучение на ускорение пламени и ПГД в газовзвеси. Все расчёты выполнены методами прямого численного моделирования на базе программного комплекса, разработанного в ОИВТ РАН [1]. Программный комплекс был дополнен подпрограммами, учитывающими наличие твёрдых частиц в газовой среде и перенос энергии за счёт теплового излучения. Расчёты проводились для случая, когда концентрация твёрдых частиц одинакова по всей длине канала (равномерное распределение) и для неравномерного распределения, когда область высокой концентрации твёрдых частиц находится вдали от области поджига горючего газа. По результатам работы сделаны следующие выводы: 1) в случае равномерного распределения наблюдается увеличение скорости фронта пламени (до 20 %), однако детонация не возникает; 2) при неравномерном распределении, поглощение излучения в области высокой концентрации частиц приводит к возникновению детонации в случае линейного возрастания концентрации.
Применение резонансного трансформатора для изучения физики и химии
# 03, март 2014
УДК: 53.07
Сафаров М. А.
Работа посвящена разработке, изготовлению и исследованию демонстрационной установки по физике и химии на основе трансформатора Тесла.Созданное устройство состоит из трансформатора Тесла, замкнутой токопроводящей поверхности, озонового фильтра,  автоматизированной установки дистанционной демонстрации опытов, установки для регулировки взаимного расположения обмоток, мостового инвертора, интегральных драйверов и ШИМ-модулятора.Обеспечено автоматизированное производство множества демонстрационных опытов, питание установки безопасным напряжением, быстрая настройка системы на резонансную частоту, возможность регулировки интенсивности электромагнитного поля и модуляции выходного напряжения частотой звукового диапазона. В рамках данной работы были решены задачи обеспечения электромагнитной безопасности, защиты от выделяющегося озона. При проектировании блока управления был применён комплексный подход по обеспечению устойчивой работы управляющей схемы и защиты ее от тиристорного эффекта и эффекта Миллера. Моделирование трансформатора Тесла проведено на основе математического аппарата решений уравнений Максвелла для колебательного контура и для спирального резонатора. Также использованы системы LTSpice и INCA. Экспериментальные исследования с измерением параметров элетромагнитного поля и выходного напряжения проведены измерителями Narda NBM-520 и Phenix Technologies KVM100 соответственно.Универсальность, низкая стоимость, зрелищность и безопасность прибора позволяют использовать его в учебных целях для постановки множества опытов по физике и химии и популяризации технических  и естественнонаучных дисциплин.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА
18.12.2017
С 21 по 24 ноября 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошла XII Всероссийская инновационная молодежная научно-инженерная выставка «Политехника», посвященная 170-летию со дня рождения Н.Е. Жуковского в рамках Всероссийского инновационного молодежного научно-инженерного форума «Политехника».

11.10.2017
XII Всероссийская инновационная молодежная научно-инженерная выставка «ПОЛИТЕХНИКА», посвященная 170-летию со дня рождения Н.Е. Жуковского 21–24 ноября 2017 года г. Москва

25.05.2017
C 15 по 17 мая 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел III этап (Всероссийский) Всероссийской студенческой олимпиады по физике (в технических вузах).

25.04.2017
С 12 по 14 апреля в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел Всероссийский этап Всероссийской олимпиады по безопасности жизнедеятельности.

4.04.2017
С 14 по 16 марта 2017г. в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел III (Всероссийский) тур Всероссийской студенческой олимпиады по иностранному языку (английский в технических вузах).




Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (499)
© 2003-2018 «Молодежный научно-технический вестник» Тел.: +7 (499)