Недавние эксперименты по инжекции килоамперного электронного пучка в замагниченную плазму на установке ГОЛ-ПЭТ показали, что мощность субтерагерцового излучения, выходящего вдоль магнитного поля, возрастает более чем на порядок, если в плазме предварительно созданы сильные поперечные градиенты плотности. В данной работе влияние поперечных неоднородностей плотности плазмы на эффективность генерации электромагнитного излучения вблизи гармоник плазменной частоты изучается с помощью численного моделирования на основе метода частиц в ячейках. Расчеты, проведенные для реальной относительной плотности пучка и реальных пространственных масштабов неоднородности, показали, что пучковая неустойчивость развивается только в ямах плотности, а малый поперечный размер ее локализации, сравнимый с длиной волны, способствует более эффективной конверсии неустойчивых колебаний в электромагнитные. Несмотря на то, что излучение на плазменной частоте оказывается запертым поперек ведущего магнитного поля, оно может покидать область генерации при уменьшении плотности плазменного столба в продольном направлении.

Метод получения нанопорошка испарением высокоэнергетическим пучком электронов имеет большой потенциал применения для тугоплавких веществ, так как пучок электронов дает возможность получить высокую плотность мощности в пятно взаимодействия не больше 3-4 см² и, как следствие, высокие градиенты температуры. Ускоритель и пучок электронов имеет высокий КПД передачи энергии от электросети в испарение (до 70 %). Электронный пучок не вносит загрязнения и не избирателен к материалу. Специфика работы с ускорителем электронов связана с радиационным излучением, вызванным торможением электронов и большими температурами. Эти явления значительно осложняют наблюдение за процессами, происходящими в зоне испарения. Поэтому в настоящее время метод требует развития и адаптации к конкретным материалам. В данной работе исследовался процесс получения наноразмерного порошка вольфрама указанным методом. Экспериментально апробированы методы, позволяющие получать данные о процессах синтеза нанопорошков по калориметрии зоны испарения и измерениям уровня радиации вблизи нее. Отработана технология и определены параметры полученных нанопорошков вольфрама. Показаны пути увеличения производительности данного метода применительно к вольфраму.

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния распределенного отсоса через перфорированный вкладыш на пространственное развитие возмущений пограничного слоя прямого крыла. Обнаружено, что распределенный отсос снижает в 10 раз интенсивность естественных возмущений пограничного слоя и в 20 раз интенсивность искусственных возмущений, генерируемых внешним акустическим полем. Спектральный анализ возмущений показал, что отсос снижает интенсивность высокочастотных пульсаций как для естественных, так и для вынужденных возмущений. Найдено, что распределенный отсос воздействует на среднее течение - при включенном отсосе устраняется отрыв пограничного слоя вблизи задней кромки крыла.

Изучается закрученный поток с формированием прецессирующего вихревого ядра (ПВЯ) в конусе модели отсасывающей трубы гидротурбины. Эксперименты проводились на аэродинамическом стенде как в стационарных, так и в переходных режимах работы гидротурбины. Условия работы гидротурбины варьировались с помощью непрерывного изменения расхода при неизменной частоте вращения ротора. Выявлено формирование в потоке ПВЯ и максимального уровня пульсаций давления в режиме, моделирующем режим частичной нагрузки гидротурбины. Определены границы возникновения эффекта ПВЯ при варьировании частоты вращения ротора и расхода воздуха. Обнаружено, что зависимость времени жизни ПВЯ в переходном режиме коррелирует с временем перехода. Показано, что профили скорости в переходных режимах меняются квазистатически между режимом работы с частичной загрузкой турбины и режимом наивысшего КПД турбины.

Показана перспективность использования метановодородного топлива в энергетических установках. Исследовано влияние интенсивности турбулентности на скорость распространения и ширину зоны химических реакций метановодородного пламени в камере сгорания переменного объема. В статье показано, что влияние интенсивности турбулентности на скорость распространения и ширину пламени зависит от коэффициента избытка топлива. При сжигании стехиометрических топливовоздушных смесей увеличение турбулентности приводит к более заметному росту скорости пламени, чем при сжигании бедных и богатых смесей. В свою очередь, экспериментально выявлено, что увеличение интенсивности турбулентности приводит к заметному изменению ширины пламени только при сжигании бедных и богатых топливовоздушных смесей. Обработка результатов зарубежных и отечественных ученых показала справедливость полученных нами закономерностей для камер сгораний разных конструкций, использующих разное углеводородное топливо. Результаты работы могут быть использованы при проектировании и доводке энергоэффективных и малоэмиссионных камер сгораний.

Предложен унифицированный подход к расчету равновесных состояний продуктов сгорания углеводородов при недостатке кислорода, когда среди компонентов химической реакции возможно появление одновременно газообразной и конденсированной фаз углерода. Одним из принципов, заложенных в его основу, есть положение о том, что частицы конденсированного вещества являются «большими молекулами», состоящими из большого числа обычных молекул. Для иллюстрации возможностей сформулированного подхода численно решена задача о взрыве реагирующей газовой смеси в объеме. Расчеты проведены для ацетиленокислородных и ацетиленовоздушных смесей.

Исследовано отражение от подложки арсенида галлия ориентации (001) инфракрасного пробного фемтосекундного излучения в присутствии более мощных импульсов накачки того же излучения с пиковой мощностью до 1 ГВт/см². Лазер Yb³⁺:KY(WO4)2 с центральной длиной волны 1 035 нм, с частотой повторения 70 МГц, длительностью импульсов 130 фс и средней мощностью не более 0,9 Вт работал в области прозрачности GaAs. Экспериментальная зависимость регистрируемого сигнала от интенсивности излучения накачки на качественном уровне совпадает с модельной зависимостью для двухфотонного поглощения. Результаты важны для правильной интерпретации кинетики отражения от слоя квантовых ям.

В рамках теории функционала плотности с использованием гибридного функционала, учитывающего вклад нелокального обмена в формализме Хартри - Фока, исследована кристаллическая структура редкоземельных примесных центров R³⁺(R = La - Lu) во флюорите. Определено расстояние «редкоземельный ион - лиганд», радиальные и угловые координаты ионов нескольких координационных сфер вблизи примесного иона.

Представлены результаты определения элементного состава в надземных органах растений четырех видов рода Dasiphora - D. fruticosa , D . parvifolia , D . gorovoii , D . mandshurica из Приморского края и Республики Бурятия. Проведен сравнительный анализ с ранее изученными представителями этого рода - D . davurica и D . davurica var. flava . Методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения в надземных органах и почвах из точек отбора установлено содержание 21 элемента. Впервые установлен состав и содержание элементов нового вида D . gorovoii из локального местообитания. Наибольшее накопление макроэлементов (K и Ca) отмечено в надземных органах D . davurica и D . davurica var. flava , микроэлементов - в надземных органах D . gorovoii , D . mandshurica , D. fruticosa . Показано, что каждому виду свойственны определенные концентрации элементов.