Приоритетные направления исследований

Также проводятся экспериментальные исследования взаимодействия долгоживущих плазменных образований со сверхзвуковым потоком.

Создана установка для экспериментов с шаровыми плазменными образованиями в сверхзвуковом потоке.

Внешний вид установки

Получены долгоживущие плазменные образования вне разрядной области:

Начальная вспышка разряда

Отделение шарового плазменного образования от основного разряда

Плазменное образование вне источника

Шаровое плазменное образование вне разряда

Работа установки в режиме горения твердого углеводородного топлива

В результате экспериментов разработана теория, подтвержденная экспериментом о разделении заряда в сверхзвуковом потоке;
получены фотографические данные о развитии шарового плазменного образования;
разработана методика количественной диагностики параметров разряда, получены количественные результаты;
экспериментально показана возможность стимулированного горения твердого пастообразного топлива в сверхзвуковом потоке.

В 2006 г. в лаборатории проводились работы по теме “Экспериментальные и теоретические исследования процессов объемной детонации при распылении пористых щелочных металлов в воду” (научный руководитель Великодный В.Ю.)

Теоретические и экспериментальные предпосылки для успешной реализации проекта

В результате исследований была теоретически и экспериментально показана принципиальная возможность реализации объемной детонации в воде, путем взрывного распыления калия или натрия;

продемонстрирована возможность существенного превышения интенсивности давления на дальних расстояниях по сравнению с точечным взрывом;

разработаны теоретические основы смешения и реакции веществ в условиях турбулентного режима течения реагирующих сред;

получен строгий физический вывод выражения для эффективной скорости химической реакции в турбулентной среде;

рассмотрены различные эффекты тепловыделения;

проведены детальные численные расчеты основных параметров, характеризующих процесс развития турбулентной струи жидкого натрия и ее химического взаимодействия с окружающей водной средой;

проведены дополнительные расчеты дальнобойности струи (без реакции), т.е. длины ее участка, на котором устанавливается стехиометрический состав смеси;

проведены эксперименты по моделированию процесса.

Реализация объемной детонации при распылении пористых щелочных металлов в воде

Типичная осциллограмма динамической составляющей давления при срабатывании заряда, в котором в трубке находится инертная среда парафин

Типичная осциллограмма динамической составляющей давления при срабатывании заряда, в котором в трубке находится вода

При сравнении результатов амплитуда давления на расстоянии 40 см от расположения заряда увеличивается примерно в 2,5–3 раза в случае, представленном на последнем фото, по сравнению с предпоследним. Таким образом, нами экспериментально продемонстрирована возможность реализации эффекта объемного взрыва при взрывном распылении калия и натрия в воде.

В лаборатории ведутся эксперименты по исследованию прохождения ударных волн в пузырьковой среде.

Устройства для производства микропористых жидкостей и исследования структуры ударных волн

Результаты

В результате анализа экспериментальных данных по акустическому “термояду”:

построена теория структуры ударной волны в микропористых жидкостях;

дано теоретическое обоснование возможности достижения “термоядерных” температур (T=10⁷ –10⁸ K) в микропузырьках при ударноволновом сжатии в дейтерированном ацетоне и тяжелой воде, барботированными парами этих веществ или газообразным дейтерием;

измерен выход нейтронов при обжатии микропористой тяжелой воды ударной волной, генерируемой кольцевым разрядом в пределах (~10⁸ - 10¹⁰ ) нейтронов за импульс.