Доклады на зарубежных научно-технических мероприятиях

В. Н. Барабанов, Ю. В. Власов  Магнитогидродинамическое моделирование работы взрывного размыкателя тока // 14 Международная конференция «Мегагаусс - 14», США, Гавайи о. Мауи, 14 - 19 октября 2012 г.

Для обострения тока взрывомагнитных генераторов применяются взрывные и электровзрывные размыкатели. Если электровзрывные размыкатели достаточно хорошо изучены как расчетно, так и экспериментально, то взрывные размыкатели исследовались, в основном, только экспериментально. Расчётно - теоретическое исследование взрывных размыкателей тока проводилось либо путем построения феноменологических моделей, либо в двумерном газодинамическом приближении. Ограничения, присущие указанным подходам, не позволяют в полной мере раскрыть сложную картину физических явлений, протекающих в процессе работы размыкателя. В то время как необходимость оптимизации взрывных размыкателей становится все более актуальной, полностью решить эту проблему в дорогостоящих натурных взрывных экспериментах практически невозможно. Выходом из создавшейся ситуации может стать путь, на котором ключевую роль играет максимально приближенное к реальной геометрии двумерное численное магнитогидродинамическое моделирование процесса коммутации тока. В докладе представлены результаты исследования зависимости характеристик импульса тока в нагрузке от параметров электрической цепи и размыкателя, а также линейной плотности разрываемого тока. Приведено сравнение расчётных и экспериментальных данных по разрыву контура взрывомагнитного генератора с помощью взрывного размыкателя тока с ребристой преградой. Указаны возможные причины различия расчетных и экспериментальных результатов, намечены пути усовершенствования расчетной модели и оптимизации размыкателя.

А. М. Буйко, С. Ф. Гаранин, В. В. Змушко Расчеты магнитной имплозии лайнера для эксперимента ALT - 3 // 14 Международная конференция «Мегагаусс - 14», США, Гавайи о. Мауи, 14 - 19 октября 2012 г. // Ежегодная европейская конференция по перспективам развития и использованию программного комплекса Star - CD/Star - CCM + (компании CD - adapco – Англия, США), Голландия, г. Нордвик, 21 - 23 марта 2012 г.

Представлены двумерные магнитогидродинамические (МГД) расчеты имплозии цилиндрического лайнера, в которых моделировались развитие его неустойчивости типа Релея - Тейлора и/или его взаимодействие с торцевыми электродами. Изменялись методические параметры (случайные начальные возмущения и др.) и форма торцевых электродов. Подобрана форма электродов, обеспечивающая их надежный электроконтакт с лайнером в процессе имплозии и приемлемую форму внутренней поверхности лайнера перед соударением с приемником, без струеобразования.

А. И. Быков, М. И. Долотенко Численное моделирование каскадного генератора МК - 1 магнитных полей 20 МГс-ного диапазона // 14 Международная конференция «Мегагаусс - 14», США, Гавайи о. Мауи, 14 - 19 октября 2012 г.

На первом этапе работы по созданию генератора полей 20 МГс - ного диапазона основное внимание уделено освоению, модернизации и тестированию численных моделей генератора МК - 1, основанных на программном комплексе MASTER Pro, и определению с их помощью наиболее перспективной конструкции генератора магнитных полей 20 МГс-ного диапазона. Необходимость обеспечения практической полезности генератора и расширения области его возможных применений поставила два существенных ограничения – полной массы взрывчатого вещества генератора и минимума размера объема (главным образом диаметра) максимального магнитного поля. На основе выполненной достаточно объемной расчетно-теоретической работы предложена эскизная схема и определены основные исходные параметры магнитокумулятивного генератора с максимальным магнитным полем более 20 МГс в объеме диаметром не менее 5 мм с зарядом ВВ массой менее 50 кг.

В. А. Демидов, С. А. Казаков, А. С. Борискин, А. А. Агапов, Е. В. Шаповалов, Е. И. Щетников, С. Е. Павлов, Н. И. Николаев Многомодульная система формирования быстронарастающего высоковольтного импульса // 14 Международная конференция «Мегагаусс - 14», США, Гавайи о. Мауи, 14 - 19 октября 2012 г.

Для преобразования импульсов тока взрывомагнитных генераторов (ВМГ) в быстронарастающие импульсы напряжения в сотни киловольт на высокоимпедансных нагрузках применяются согласующие устройства в виде электровзрывных (ЭВРТ) или взрывных (ВРТ) размыкателей тока. Обострение импульса тока сопровождается существенными потерями накопленной энергии. Использование ВРТ является более предпочтительным, по сравнению с ЭВРТ, с точки зрения потерь энергии. Кроме того, применение ВРТ не приводит к снижению эффективности работы ВМГ. В докладе рассмотрены взрывомагнитные многомодульные системы (ВММС), содержащие несколько синхронно работающих и соединенных электрически последовательно малогабаритных быстроходных ВМГ, каждый из которых снабжен взрывным размыкателем тока. Энергия, накапливаемая взрывомагнитными генераторами, складывается, а напряжение, генерируемое на каждом размыкателе, суммируется на нагрузке. Высокая быстроходность ВМГ допускает применение в размыкателях очень тонких проводников, в результате чего сокращается фронт формируемого импульса напряжения. Представлены результаты работ по созданию ВММС на основе спиральных ВМГ диаметром 60 мм и дисковых ВРТ диаметром 200 мм. На нагрузке сопротивлением 27 Ом и индуктивностью 0,5 мкГн устройство, состоящее из двух модулей, обеспечивает импульс напряжения 370 кВ с временем нарастания ~ 100 нс.

О. Б. Дреннов  О формировании сварного шва двух металлов в нестационарном режиме косого соударения // 9 Международная конференция «Новые модели и гидрокоды для ударноволновых процессов в конденсированной среде» NMH - 2012, Великобритания , г. Лондон, 23  - 27 апреля 2012 г.

Экспериментально исследован процесс развития возмущений на контактной границе алюминий (сплав АМГ) – медь (марки М1) при косом соударении на начальной стадии – в фазе разгона метаемой пластины. Получено, что при уменьшении базы полета пластины от d = 1мм до d = 0 амплитуда возмущений на контактной границе не превращается в нуль, а уменьшается последовательно от а = 50-60 мкм (d = 1мм) до а = 15 - 20 мкм (d = 0,1мм), затем увеличивается до а = 40 - 45 мкм (d = 0).

Микрокумулятивная струя в тонких зазорах (0 < d < 0,1мм) выполняет обратную функцию, вместо генерации возмущений она их стабилизирует.

Г. Н. Пикулина, С. М. Таова  Усовершенствование программного обеспечения по вводу, обработке и записи в формате EXFOR фактографических данных  //  Международное совещание представителей центров данных по ядерным реакциям, Франция, г. Париж, 16 - 19 апреля 2012 г.

В соответствии с решением, принятом на техническом совещании представителей центров данных по ядерным реакциям в Вене, продолжена разработка программного обеспечения, предназначенного для ввода информации в базу данных EXFOR. Откорректирована версия программы EXFOR - Editor 1.11.1, в которой были исправлены ошибки, найденные авторами программы и указанные пользователями – членами сообщества на совещании. В результате ряда проведенных работ была выпущена новая версия программы EXFOR - Editor 2.0. Работа над программным обеспечением по вводу и редактированию данных в EXFOR продолжается. Ведутся работы над новой версией EXFOR - Digitizer, в которой будут учтены обнаруженные недостатки и приняты во внимание предложения пользователей.

В. Н. Пискунов Анализ асимптотического поведения дисперсных систем с коагуляцией и дроблением частиц  //  Европейская Аэрозольная Конференция (АЕС 2012), Испания, г. Гранада, 02 - 07 сентября 2012 г.

Cформулированы варианты кинетического уравнения коагуляции и распада, позволяющие получить аналитические решения при упрощенных зависимостях для скоростей этих процессов. Проанализированы возможные типы автомодельных режимов и сформулированы условия, необходимые для их существования. В целом полученные результаты показывают, что коагуляция с парным распадом представляет очень разнообразное и нетривиальное поле для исследований. Реализуется множество режимов: стационар, победа коагуляции, критические явления, коллапсирующая автомодельность, сингулярность спектров.

Д. В. Цаплин, В. Н. Пискунов Метод расчета ресуспензии, основанный на сочетании детерминированного и статистического подходов  //  Европейская Аэрозольная Конференция (АЕС 2012), Испания, г. Гранада, 02 - 07 сентября 2012 г. // Журнал "Physica D - Nonlinear Phenomena"

Представлен метод расчёта ресуспензии, объединяющий детерминированный и статистический подходы для описания ресуспензии покоящихся и катящихся по поверхности частиц. Этот метод использует модель rock’n roll, основанную на статистическом подходе, ограничивая её действие пороговым диаметром частиц, отделяющим неподвижные частицы от катящихся. Считается, что ресуспензия катящихся частиц происходит мгновенно, если действующая на них аэродинамическая подъёмная сила превышает их вес. В расчётах учитывается, что слишком крупные и тяжёлые частицы катятся по поверхности, не участвуя в процессе ресуспензии. На основе описанного алгоритма написана программа, расчёты по которой показывают хорошее согласие с экспериментом.

Пискунов В.Н., Пискунова И.В. Аналитические тесты для одномерной коагуляции и конденсации композитных частиц  //  Европейская Аэрозольная Конференция (АЕС 2012), Испания, г. Гранада, 02 - 07 сентября 2012 г.

Получены следующие новые результаты для коагуляции и конденсации  композитных частиц:
- сформулированы уравнения, дающие сокращенную (интегральную по примеси) информацию о кинетике формирования композитных частиц за счет коагуляции и конденсации;
- получены новые аналитические решения для спектров и содержания примеси в частицах смешанного состава;
- результаты обобщены на случай любых коэффициенты коагуляции, для которых есть аналитическое решение однокомпонентной задачи.

Полученные решения целесообразно использовать для калибровки численных программ, рассчитывающих кинетику формирования композитных частиц в практически важных задачах.

Пискунов В.Н.  Коллапсирующая автомодельность в ситсемах с коагуляцией и дроблением частиц  //  Европейская Аэрозольная Конференция (АЕС 2012), Испания, г. Гранада, 02 - 07 сентября 2012 г.

Проанализированы возможные типы автомодельных режимов, критерием формирования автомодельных спектров выбрано асимптотическое поведение моментов  L_α (t)  при  t → ∞, получаемое либо аналитически, либо с помощью численных расчетов. Сформулированы необходимые условия для существования коллапсирующих (сгущающихся в нуле) автомодельных спектров, на конкретном примере проиллюстрировано их формирование. Для определения реального поведения моментов  L_α (t)  во всех диапазонах значений  α  использованы численные расчеты по GA - методу. Многочисленные примеры применения GA - метода свидетельствуют о целесообразности его применения в исследовательских задачах.