ТОМ 80, №5


МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИФФУЗИОННОГО МАССОПЕРЕНОСА ИМПЛАНТИРОВАННЫХ ПРИМЕСЕЙ В КРЕМНИИ. I. ФОРМУЛИРОВКА МОДЕЛИ
Разработана обобщенная модель диффузионного массопереноса имплантированных атомов примеси (доноров и акцепторов) в кристаллическом кремнии, учитывающая все возможные зарядовые состояния диффундирующих частиц (вакансий, межузельных атомов Si и пар атом примеси-вакансия и атом примеси-межузельный атом кремния) и различие коэффициентов диффузии пар, имеющих разные электрические заряды. Получены выражения для источниковых/стоковых членов, описывающие все парные реакции взаимодействия частиц (генерацию и аннигиляцию) в процессе диффузии с учетом их зарядов.
Автор:  Б. Б. Хина
Стр:  3

ИЗМЕНЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Методом рентгеновской дифрактометрии обнаружено изменение кристаллической структуры ряда металлов (Cu, Al, Ag) в зоне воздействия на их поверхность лазерного излучения с плотностью потока 104-105 Вт/см2. Сделано предположение о связи обнаруженного эффекта с возникновением значительных микронапряжений в зоне быстрого анизотропного нагревания металлов.
Автор:  С. В. Васильев, А. Ю. Иванов, В. А. Лиопо
Стр:  12

БЕЗОТРАЖАТЕЛЬHОЕ ПОГЛОЩЕHИЕ ЭЛЕКТРОМАГHИТHОГО ИЗЛУЧЕHИЯ В СЛОЕ МАГНЕТИКА
Найдены условия возникновения полного безотражательного поглощения электромагнитных волн в слое магнитного материала, нанесенного на металлическую подложку. Исследуется их зависимость от толщины слоя и магнитных свойств покрытия. Определена полоса частот, в пределах которой может существовать это явление.
Автор:  Р. М. Касимов
Стр:  19

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
Изучено влияние температуры электролита и плотности тока на содержание включений частиц порошка в композиционных покрытиях, полученных электрохимическим способом. Установлено, что износостойкость железных покрытий с включениями частиц порошков оксида алюминия, каолина, силиката кальция увеличивается в 5-10 раз по сравнению с покрытием без включений дисперсных частиц, при этом коэффициент трения снижается с 0.097 до 0.026. Показано, что механические свойства железа, полученного методом электрохимического осаждения, зависят от их тонкой структуры. Оптимизированы режимы нанесения композиционных покрытий на основе железа.
Автор:  Н. А. Дубинский
Стр:  23

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДЪЕМНОЙ СИЛЫ ПО ДЛИНЕ СВЕРХЗВУКОВОГО САМОЛЕТА НА ПАРАМЕТРЫ ЗВУКОВОГО УДАРА
Представлены результаты численных исследований влияния перераспределения подъемной силы по длине корпуса на параметры звукового удара и аэродинамические характеристики компоновки. Формирование компоновок осуществлялось путем организации тандемного расположения крыльев при условии заданных подъемной силы и площади несущей поверхности. Расчет газодинамических параметров потока вблизи компоновки производился по численной схеме, основанной на интегральных уравнениях Эйлера, а распределение возмущенных давлений на больших удалениях определялось по квазилинейной теории. Показано значительное снижение уровня звукового удара как за счет эффектов средней зоны, так и при форме профиля избыточного давления, близкой к N-волне. Применительно к сверхзвуковому самолету весом 40 т, совершающему крейсерский полет на высоте H = 18 км с числом Маха M = 2.0, определена компоновка, которая обеспечивает снижение звукового удара без потери аэродинамического качества относительно исходной.
Автор:  В. М. Фомин, В. Ф. Волков, В. Ф. Чиркашенко
Стр:  28

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СКОРОСТИ ЧАСТИЦЫ ПРИ ОТРАЖЕНИИ ОТ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА
На основе опубликованных экспериментальных данных по коэффициентам восстановления компонент скорости микрочастиц, соударяющихся с мишенью, предложены эвристические выражения, которые, как можно надеяться, пригодны для более широкого класса пар веществ сталкивающихся тел. Рассматриваемая область значений скоростей столкновения ограничена со стороны как малых (поскольку пренебрежено силами адгезии), так и больших скоростей (при которых происходит необратимая пластическая деформация частицы и/или мишени).
Автор:  А. Л. Стасенко
Стр:  38

К ТЕОРИИ ТОНКОГО ТЕЛА
Показано, что в соответствии с законом плоских сечений - основы теории тонкого тела - справедливы две аналогии: нестационарная и стационарная. В рамках стационарной аналогии вводится новый вид разложения, редуцирующий трехмерную задачу к плоской стационарной. Выведены асимптотические условия справедливости стационарной и нестационарной аналогий, сравниваются концепции пограничного слоя в обоих случаях. Решение как внешней, так и внутренней задач о плоском течении в узкой зоне получено в замкнутой форме. Предложена асимптотически корректная математическая модель течения в пленке. Разграничены стационарные и нестационарные аналогии при обтекании тела закрученным потоком и при обтекании вращающегося тела.
Автор:  С. К. Бетяев
Стр:  45

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОТЕРЬ ПОЛНОГО ДАВЛЕНИЯ В ГАЗОВЫХ ТУРБИНАХ
Проводится оценка потерь полного давления в газовых турбинах. Для численных расчетов используются осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье-Стокса. Для их замыкания привлекаются модель Спаларта-Аллмареса, k--модель, двухслойная модель, а также их различные модификации, учитывающие вращение потока и кривизну линий тока. Выясняется роль различных поправок к моделям турбулентности на точность расчетных оценок.
Автор:  К. Н. Волков
Стр:  55

ОСОБЕННОСТИ КОМБИНИРОВАННОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ЗАРЯЖЕННОЙ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ДВИЖУЩИХСЯ СРЕД
При решении задачи о распространении волн малой амплитуды на заряженной горизонтальной поверхности раздела двух жидкостей в выведенном дисперсионном определителе получено слагаемое, нелинейное по комбинации частоты волны и отношению скоростей верхней и нижней жидкостей. Обсуждена структура и физический смысл полученного уравнения. Введено понятие эффективного поверхностного натяжения.
Автор:  И. Н. Алиев, С. О. Юрченко, Е. В. Назарова
Стр:  64

ОПИСАНИЕ ТЕЧЕНИЙ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ С ПОДВИЖНОЙ ТВЕРДОЙ ФАЗОЙ В ТЕОРИИ ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ
Применение теории функционала плотности распространено на случай присутствия твердых тел в потоке многокомпонентных многофазных смесей. Предложено рассматривать твердые тела как отдельные фазы в смеси, при этом их реология принимается упругой, что обеспечивает сохранение формы тел при движении. Теория позволяет описать одновременно течение смеси и фазовые переходы с участием твердой фазы. Приведены результаты численного моделирования движения твердого тела в вязком потоке без фазового перехода и с учетом растворения тела.
Автор:  О. Ю. Динариев, Н. В. Евсеев
Стр:  70

ВЛИЯНИЕ ТУРБУЛЕНТОСТИ НА ФОРМИРОВАНИЕ ДЕТОНАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ ГАЗА В ТРУБАХ
На основе решения задачи о распространении турбулентного горения, инициируемого у торцевой стенки полубесконечной трубы, определяются условия перехода медленного горения газа в детонацию. Зона горения моделируется бесконечно тонким фронтом пламени. Считается, что турбулентность возникает перед пламенем в потоке за формирующейся ударной волной. В основе математического описания турбулентного течения лежат упрощенные уравнения Рейнольдса. Принятые предположения о локальной изотропии турбулентности в ядре потока и гипотезы о генерации и диссипации пульсационной энергии позволяют замкнуть рассматриваемую систему уравнений в одномерном случае.
Автор:  Ю. В. Туник
Стр:  78

ТЕПЛООБМЕН ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ ТЕЧЕНИИ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ В ШЕРОХОВАТОЙ ТРУБЕ С ПОСТОЯННОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ СТЕНКИ
Турбулентное течение несжимаемой жидкости в трубе рассматривается как течение ориентируемой жидкости, локальная симметрия которой определяется директором. В рамках модели определены профиль скоростей и поле температур при установившемся течении в прямой круглой трубе с шероховатой стенкой. При шероховатости, равной нулю, найденные решения совпадают с аналогичными решениями для гладкой трубы.
Автор:  В. А. Бабкин
Стр:  89

ОБ ОДНОМ ПОДХОДЕ К РАСЧЕТУ ВЯЗКОСТИ ДИССОЦИИРОВАННЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, ОБРАЗОВАННЫХ ИЗ КИСЛОРОДА, АЗОТА И УГЛЕРОДА
Приводятся результаты решения оптимизационной задачи по согласованию между собой широко используемых на практике данных по вязкости индивидуальных веществ и воздуха в целом. Предложенный метод корректировки литературных данных по вязкости компонентов воздушных смесей использован для оценки возможного изменения аналогичных данных для ряда углеродосодержащих соединений.
Автор:  В. В. Горский, С. Н. Федоров
Стр:  97

AN EXACT SOLUTION TO THE UNSTEADY FREE-CONVECTION BOUNDARY-LAYER FLOW PAST AN IMPULSIVELY STARTED VERTICAL SURFACE WITH NEWTONIAN HEATING
An exact solution of the unsteady free-convection boundary-layer flow of an incompressible fluid past an infinite vertical plate with the flow generated by Newtonian heating and impulsive motion of the plate is presented. The resulting governing equations are nondimensio-nalized and their solutions are obtained in a closed form with the help of the Laplace transform technique. A parametric study of the roles of all involved parameters is conducted and a representative set of numerical results for the velocity, temperature, and skin friction is illustrated graphically. The physical aspects of the problem are discussed.
Автор:  R. C. Chaudhary and Preeti Jain
Стр:  102

УСТОЙЧИВОСТЬ ТЕРМОКАПИЛЛЯРНОЙ КОНВЕКЦИИ И РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СТОЯЧИХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН
Обнаружена зона осциллирующей конвекции, лежащая между ламинарным и турбулентным режимами течения, при воздействии стоячей поверхностной волны на термокапиллярную конвекцию в цилиндрическом объеме. Показано, что границы между этими режимами зависят от амплитуды  и периодов стоячей волны n и практически не зависят от числа Марангони и частоты колебаний стоячей волны. При n = 2 для 0.004 <  < 0.006 осцилляции параметров в жидкости прекращаются. Обсуждается механизм потери устойчивости термокапиллярной конвекции в замкнутых объемах.
Автор:  А. И. Феонычев
Стр:  108

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТОЯЧИХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН И СТАЦИОНАРНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КРИСТАЛЛОВ МЕТОДОМ ПЛАВАЮЩЕЙ ЗОНЫ В НЕВЕСОМОСТИ
Проведено численное исследование течения и тепломассопереноса при выращивании кристаллов методом плавающей зоны в условиях невесомости с использованием стоячих поверхностных волн, создаваемых приложенной вибрацией, и стационарного осевого магнитного поля. На примере кристаллизации кремния показано, как при выборе оптимальных параметров стоячих поверхностных волн и магнитного поля можно значительно (в несколько раз) снизить микро- и макросегрегацию легирующей примеси фосфора и вырастить кристалл с однородностью, превосходящей лучшие образцы, получаемые на земле методом Чохральского.
Автор:  А. И. Феонычев
Стр:  116

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН ДЕФОРМАЦИИ И УПЛОТНЕНИЕ ВЯЗКОУПРУГОЙ СРЕДЫ ПРИ КАЧЕНИИ ЦИЛИНДРА
Рассматриваются контактные задачи о качении с проскальзыванием ведомого и ведущего жестких цилиндров по уплотняющемуся вязкоупругому основанию. В результате исследования процесса распространения в деформируемой среде при качении цилиндра вязкоупругих затухающих волн деформаций и действия сил трения скольжения получены формулы и алгоритмы расчетов для определения показателей напряженно-деформированного состояния и уплотнения основания, сопротивления качению ведомого и ведущего цилиндров и силы тяги ведущего цилиндра. Расчеты этих показателей выполнены для случаев качения цилиндров по почве, вязкоупругие свойства которой исследованы экспериментально.
Автор:  Д. И. Золотаревская
Стр:  122

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИСПЕРСИОННОЙ ФАЗЫ И МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЗАТУХАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЯХ
Экспериментально установлены закономерности распространения упругих волн ультразвукового диапазона в магнитных жидкостях. Выявлено влияние релаксационных процессов - нелокального теплообмена и вязкой диссипации на величину коэффициента затухания звука и проведено сопоставление с известными теоретическими данными. Определены зависимости ослабления амплитуды волны от величины и направления магнитного поля, имеющие анизотропный вид, и предложена трактовка полученных результатов.
Автор:  А. Р. Баев, П. П. Прохоренко, Н. Алексеюк
Стр:  133

ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ФИЛЬТРАЦИИ В ЗЕРНИСТОМ СЛОЕ ВБЛИЗИ СТЕНКИ
На основе анализа существующих моделей фильтрации жидкости (газа) в неподвижном зернистом слое предложено обобщение уравнения Бринкмана на случай нелинейной фильтрации. Показано, что с учетом распределения локальной порозности по сечению аппарата это уравнение позволяет описать наблюдаемые на опыте распределения скорости в пристенной зоне.
Автор:  Ю. С. Теплицкий, В. И. Ковенский, М. В. Виноградова
Стр:  141

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УРАВНЕНИЙ ПЕРЕНОСА ВТОРЫХ И ТРЕТЬИХ МОМЕНТОВ ПУЛЬСАЦИЙ ПОСТУПАТЕЛЬНОЙ И УГЛОВОЙ СКОРОСТЕЙ ЧАСТИЦ
Рассматривается эйлерово континуальное описание турбулентного переноса импульса и момента импульса в твердой фазе на основе уравнений переноса вторых и третьих моментов пульсаций линейной и угловой скоростей частиц. Пульсационные характеристики газа вычисляются с использованием двухпараметрической модели турбулентности, обобщенной на случай газодисперсных турбулентных течений.
Автор:  Б. Б. Рохман
Стр:  141

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ И ГАЗИФИКАЦИИ ПОЛИДИСПЕРСНОГО КОКСОВОГО ОСТАТКА ВЫСОКОЗОЛЬНОГО КАМЕННОГО УГЛЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ
Выполнен численный анализ процесса "мокрой" газификациивысокозольного каменного угля под давлением в низкотемпературном кипящемслое. Отмечена применимость ранее разработанных модели, алгоритмаи программы расчета для рассматриваемого случая. Подтверждено возможноеналичие в различных точках слоя "горячих пятен" (кратковременных локальныхразогревов).
Автор:  А. Ю. Майстренко, В. П. Пацков, А. И. Топал, Т. В. Пацкова
Стр:  160

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ В УЛЬТРАФИОЛЕТОВОМ ДИАПАЗОНЕ
На основе известного трехволнового метода измерения малых газовых составляющих атмосферы и формулы Ангстрема предложен дифференциальный метод определения оптической плотности аэрозоля атмосферы в ультрафиолетовом диапазоне.
Автор:  Х. Г. Асадов, Э. С. Аббасзаде
Стр:  172

АНАЛИТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ТЕЧЕНИИ ЖИДКОСТИ В ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ КАНАЛАХ НА ОСНОВЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРОНТА ТЕМПЕРАТУРНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ
На основе интегрального метода теплового баланса получено аналитическое решение задачи теплообмена при стабилизированном течении жидкости в плоской трубе. С целью повышения точности решения аппроксимация температурной функции выполняется полиномами высоких степеней. Для определения их коэффициентов вводятся дополнительные граничные условия, которые находятся из основного дифференциального уравнения и заданных граничных условий, включая условия на фронте температурного возмущения. Уже во втором приближении полученное аналитическое решение в диапазоне продольной координаты 10-6  x <  практически совпадает с точным.
Автор:  В. А. Кудинов, Е. В. Стефанюк, М. С. Антимонов
Стр:  176

ВЛИЯНИЕ СТАРЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ТИПИЧНОГО ПЕЧАТНОГО УЗЛА РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Выполнено математическое моделирование нелинейных нестационарных полей температур типичного печатного узла радиоэлектронной аппаратуры в трехмерной постановке при учете конвективного и радиационного теплообмена с внешней средой. По данным численного эксперимента были определены показатели "старения" (деградации) полимерных материалов при длительном тепловом воздействии. Установлено, что надежность моделируемого объекта при учете реальных температурных полей оказалась в пять раз ниже в сравнении с реализацией нормированного теплового режима.
Автор:  Г. В. Кузнецов, Е. В. Кравченко
Стр:  187

ТЕПЛОЕМКОСТЬ НАТУРАЛЬНЫХ ФРУКТОВЫХ СОКОВ И ИХ КОНЦЕНТРАТОВ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ 10-120 град. С
Теплоемкость натуральных яблочного, черешневого и малинового соков и их концентратов изучена при температурах 10-120 оС и давлениях 0.1 и 2 МПа. Для проведения исследований собрана установка, основанная на методе адиабатического калориметра. Оценка погрешности работы установки, а также контрольные измерения на воде позволяют заявить точность опытных данных в пределах±0.8% при указанных параметрах состояния. Получено 175 значений теплоемкости соков. Составлены уравнения, описывающие экспериментальные данные в зависимости от температуры и содержания сухих веществ.
Автор:  М. А. Магеррамов
Стр:  192

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ