Явление образования ударных волн разрежения

«Явление образования ударных волн разрежения» - открытие в области физической гидродинамики 1986г., соавтором которого является академик РАН, выпускник теплоэнергетического факультета Томского политехнического института (ТПУ) 1958г. Накоряков Владимир Елиферьевич.

Предпосылки

В 1956г. ученые-физики А.Г. Иванов и С.А. Новиков при взрывном нагружении стальных образцов обнаружили отколы с идеально гладкой поверхностью, которые явились первым экспериментальным доказательством существования ударных волн разряжения в веществе, претерпевающем фазовый переход с уменьшением удельного объема. Это явление было теоретически предсказано Я.Б. Зельдовичем в 1946г. В 1978г. ученые Новосибирского отделения АН СССР подтвердили факт существования ударной волны разряжения в критической области «жидкость-пар».

Открытие

Таким образом, доктор технических наук А.Г. Иванов, доктор технических наук С.А. Новиков, кандидат физико-математических наук А.А. Борисов, академики Я.Б. Зельдович, С.С. Кутателадзе, и доктор технических наук (впоследствии – академик) В.Е. Накоряков установили явление образования ударных волн разрежения в однофазных средах: в условиях сильного молекулярного взаимодействия область разрежения распространяется в виде ударных волн. В 1986г. явление образования ударных волн разряжения было зарегистрировано в качестве открытия (диплом № 321 от 28.08.1986г.).

Формула открытия

Установлено неизвестное ранее явление образования ударных волн разрежения в однофазных средах, заключающееся в том, что в условиях сильного межмолекулярного взаимодействия, приводящего к уменьшению скорости звука с ростом давления, область разрежения распространяется в виде ударной волны.

Авторы открытия показали, что аномальная зависимость скорости звука от давления в определенных условиях приводит к образованию ударных волн разрежения в полном согласии с законами термодинамики. Ими доказано, что ударные волны разрежения могут существовать в области так называемого критического состояния вещества.

Научное и практическое значение открытия заключается в том, что на его основе появляется возможность использования нового динамического метода исследования строения и свойств веществ в области фазовых превращений, изучения прочностных свойств материалов при сверхкоротких временах нагружения в условиях больших скоростей деформации и высоких давлений, недостижимых в настоящее время другими способами. Открытие позволяет повысить точность расчетного прогнозирования поведения твердых тел при разрушении и жидкостей при резких разрывах, надежность эксплуатации энергетических установок, при работе которых используется вещество, находящееся в околокритической области состояния, и т.д.

Публикации

1. Иванов А.Г., Новиков С.А. Об ударных волнах разрежения в железе и стали. ЖЭТФ, 1961, т. 40, вып. 6, с. 1961.

2. Иванов А.Г., Новиков С.А., Тарасов Ю.И. Ударные волны разрежения в железе и стали при взрывном нагруженин. ФТТ, 1962, т. IV, вып. 1, с. 249.

3. Иванов А.Г., Новиков С.А. Ударные волны разрежения в железе при взрывном нагружении. ФГВ, 1986, N 3, с. 91.

4. Борисов Ал.А., Борисов Ан.А., Кутателадзе С.С, Накоряков В.Е. Экспериментальное обнаружение ударной волны разрежения вблизи критической точки жидкость - пар. ДАН СССР, 1980, т. 252, N 3, с. 595-598.

5. Зельдович Я.Б., Кутателадзе С.С, Накоряков В.Е., Борисов А.А., Борисов А.А. Обнаружение ударной волны разрежения вблизи критической точки жидкость - пар. Вестник АН СССР, 1983, N 3, с. 3-8.

В.Е. Накоряков

Влади́мир Елифе́рьевич Накоря́ков (р. 1935) — известный российский учёный, специалист в области теплофизики и физической гидродинамики. Академик РАН. Лауреат Государственной премии СССР (1983).

Окончил ТЭФ ТПИ (ТПУ) в 1958г. В 1982—1985 годах — ректор Новосибирского государственного университета. В 1985—1990 годах — заместитель председателя президиума Сибирского отделения АН СССР. В 1986—1997 годах — директор Института теплофизики Сибирского отделения АН СССР (РАН).

В 1982г. за исследование в области волновой динамики газохидкостных систем Накорякову была присуждена Государственная премия СССР. Обнаружение ударной волны разряжения вблизи термодинамической критической точки в 1986 было зарегистрировано в качестве открытия. Накоряковым получены основные законы теплообмена при пленочном кипении и конденсации в пористых средах, впервые в мире подтвержденные экспериментальными исследованиями в Институте теплофизики. Впервые сформулированы и решены классические задачи теплоомассообмена при абсорбции, инициировавшие развитие исследований в этом направлении, как в нашей стране, так и за рубежом. В 1990г. за цикл работ по нестационарным тепловым и гидродинамическим процессам в однофазных средах Накорякову была присуждена Государственная премия РСФСР.

Ссылки

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CD%E0%EA%EE%F0%FF%EA%EE%E2,_%C2%EB%E0%E4%E8%EC%E8%F0_%C5%EB%E8%F4%E5%F0%FC%E5%E2%E8%F7

http://www.prometeus.nsc.ru/patent/invent/d-321.ssi

http://isjaee.hydrogen.ru/pdf/6_2005novikov_polvz.pdf

http://data-inform.ru/details/1826

http://www.soran1957.ru/?id=p0013534

Литература

Журнал «Томский политехник». Издание Ассоциации выпускников ТПУ. № 10, 2004 – 199стр.