Аннотация: В данной работе представлена континуальная математическая модель динамики дисперсных частиц в вакууме, движущихся под действием силы Кулона. Система уравнений реализована в рамках континуальной методики моделирования течений дисперсных сред. Математическая модель разработана в виде численного конечно-разностного алгоритма второго порядка точности. Для подавления численных осцилляций применялась схема нелинейной коррекции сеточной функции. Течение дисперсной электрически заряженной среды в вакууме описывается в многофракционном приближении - предполагалось, что дисперсные частицы состоят из нескольких фракций отличающихся размером или плотностью материала. Рассмотрены массовые и поверхностные плотности электрического заряда дисперсных частиц. Определено влияние размера дисперсных частиц и плотности материала фракций на результаты расчета динамики частиц в электрическом поле.

Аннотация: Динамическая вязкость жидкой воды при температурах ниже 290 К немонотонным образом зависит от давления. Это обусловлено наличием в воде надмолекулярных структур, которые являются фрактальными агрегатами. Фрактальная модель позволяет описывать температурную и барическую зависимости динамической вязкости воды. В частности, явление уменьшения вязкости с повышением давления при температурах ниже 290 К, нехарактерное для жидкостей, происходит из-за разрушения фракталов. Определены вклады в динамическую вязкость как от надмолекулярных структур, так и от хаотизированной составляющей воды.

Аннотация: Исследовано формирование температурного поля в твердой целлюлозной изоляции обмотки силового масляного трансформатора при изменении условий внешнего теплообмена на границе с трансформаторным маслом. Влияние элегазового барботажа описано через эффективный коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности цилиндрического изоляционного слоя. Сформулирована осесимметричная теплофизическая модель, учитывающая теплопроводность пропитанной целлюлозы, линейное тепловыделение в проводнике и конвективный отвод теплоты в двухфазную маслогазовую среду. Получено аналитическое решение стационарной задачи теплопроводности с граничным условием третьего рода, позволяющее раздельно оценить вклад теплового сопротивления твердого диэлектрика и сопротивления внешней теплоотдачи. Показано, что увеличение коэффициента теплоотдачи при барботаже элегаза приводит к снижению температуры наиболее нагретой области изоляции и уменьшению тепловой инерционности системы. Расчетные результаты сопоставлены с данными испытаний масштабной модели трансформатора; расхождение температур не превышает 2 °С для основных режимов барботажа. Установлен диапазон расходов газов, при котором достигается наибольший теплофизический эффект без чрезмерного увеличения барботажа. Полученные зависимости могут быть использованы для оценки теплового состояния твердой изоляции и выбора рациональных режимов охлаждения в условиях перегрузочных режимов работы силового масляного трансформатора.

Аннотация: В статье представлен анализ современных промышленных технологий лазерной обработки с применением мощных волоконных лазеров. Рассмотрены особенности лазерной сварки металлов большой толщины (более 10 мм). Показано, что использование узкощелевой разделки кромок и многослойной лазерной сварки позволяет обеспечить проплавление на глубину до 40 мм при снижении тепловложения по сравнению с дуговыми методами. Особое внимание уделено сравнительному анализу эффективности гибридной лазерно-дуговой сварки и лазерной сварки в вакууме. Установлено, что гибридный процесс обеспечивает увеличение глубины проплавления в 1,3-2,0 раза по сравнению с лазерной сваркой той же мощности, а применение индукционного предварительного подогрева позволяет снизить твердость зоны термического влияния с 430 HV до 350 HV и полностью устранить холодные трещины. Показано, что лазерная сварка в вакууме (давление 0,1 кПа) обеспечивает однопроходное проплавление нержавеющей стали толщиной до 73 мм, что сопоставимо с электронно-лучевой сваркой, но при этом не требует глубокого вакуума (достаточно 100 Па) и не чувствительна к остаточной намагниченности деталей...

Аннотация: Рассмотрены возможности и перспективы применения электрического низкочастотного шума для неразрушающего контроля полупроводниковых приборов. Электрический низкочастотный шум в полупроводниках и электронных приборах на их основе обычно определяется избыточным низкочастотным шумом, доминирующим в области низких частот. Показано, что избыточный шум, связанный с дефектами структуры,, содержит информацию, как о степени, так и скорости деградации полупроводниковых приборов. Оценка степени деградации позволяет получить информацию о недостатках качества изготовленного прибора. Оценка скорости деградации позволяет получить информацию о недостатках качества прибора, возникающих в процессе его эксплуатации. Отмечено, что скорость деградации является ключевой характеристикой, определяющей длительность безотказного функционирования прибора. Предложен метод определения скорости деградации из измерения избыточного шума полупроводниковых приборов. В результате показана возможность получения информации о степени и о скорости деградации полупроводниковых приборов из измерения спектральных характеристик избыточного шума...

Аннотация: В рамках классической однофазной модели явлений переноса в наножидкостях синтезирован инженерный подход для оценки однородности распределения монодисперсных нано-частиц в ламинарном потоке наножидкости при ее нагреве/охлаждении в горизонтальном плоском канале без адгезии наночастиц на «смоченных» поверхностях. В предположении стационарности процесса и найденного осреднённого профиля температуры из решения задачи Гретца-Леви для параболического профиля скорости, получено точное аналитическое нормированное соотношение для поперечного профиля концентрации наночастиц, зависящее от термодиффузионно-диффузионного и седиментационно-диффузионного чисел. Анализ для наножидкости Al2O3+H2O при ее термической обработке в плоском микроканале показал ее адекватность.

Аннотация: Авторы предлагают принцип детектирования высокоскоростных микрочастиц (микроме-теороидов и космического мусора) размером менее 1 мм на основе анализа параметров микрополосковой линии передачи (МПЛ) при частичном разрушении её верхнего проводника. В отличие от известных решений, предложенный метод позволяет регистрировать удары частиц, не приводящие к полному обрыву цепи, что расширяет диапазон обнаруживаемых размеров. С использованием ABCD-матричного формализма проведено теоретическое моделирование влияния локального сужения проводника на коэффициент передачи и временную задержку СВЧ-сигнала. Экспериментальная верификация выполнена на макете датчика из стеклотекстолита FR-4 с использованием электроискрового метода имитации кратеров. Измерения с помощью векторного анализатора цепей подтвердили теоретические расчёты: показано, что частичное повреждение вызывает измеримые изменения коэффициента стоячей волны (КСВ) и ослабление сигнала S21 на уровне 0,1 дБ. Преимуществами разработанного датчика являются малая масса, компактность, низкое энергопотребление и совместимость с бортовой аппаратурой малых космических аппаратов.