Информационный научно-популярный портал
НАУКА в РФ и за рубежом
глазами блогера (работает с 01.09.2018 просмотров 11338)

Контакты (с 11 до 19): 8-903-899-44-37 Лилия или lili@k156.ru
на главную

РФ

Институты и конференции

Международные с РФ

Зарубежные

ВСЕ НОВОСТИ

Последние добавления

Все новости
(последние 10 )

2018-10-15
Открыты новые свойства соединений урана
Подробнее

2018-10-15
Авария при запуске Сюза - подробности
Подробнее

2018-10-15
Структура джетта окрестностей чёрной дыры, оказалась "матрёшкой"
Подробнее

2018-10-14
Биологи «взломали» систему фотосинтеза у фитопланктона
Подробнее

2018-10-14
Фотосинтез в обмен на золото
Подробнее

2018-10-13
Просто о сложном. Обзор нобелевских премий от портала ЧЕРДАК (ИА ТАСС )
Подробнее

2018-10-13
Бактерии и очистка территории от нефти
Подробнее

2018-10-12
Впервые успешно прошло вживление полимерной кости
Подробнее

2018-10-12
Новые датировки поселений в Сибири. Керамика, гвозди и монета
Подробнее

2018-10-11
Структура сигнального белка FZD4 и лекарства
Подробнее

 

 

ТЕМЫ НОВОСТЕЙ: • РФ • Космос и физика • Микромир и химия

2018-09-29 (№ 88)
«Песни» пламени на уровне отдельных частиц
МОСКВА, МГТУ имени Н.Э. Баумана 29 сентября ИНДИКАТОР. Ученые впервые исследовали термоакустическую неустойчивость, из-за которой в жидкой комплексной плазме возникает звук — своеобразная «песня» пламени. Результаты показывают, что аналогичные неустойчивости могут существовать во многих открытых и химически реактивных системах. Термоакустическая неустойчивость может играть важную роль в процессе горения топлива, но на уровне отдельных частиц ранее она не изучалась. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Явление термоакустической неустойчивости описал британский физик Джон Уильям Рэлей (Рэйли) в 1878 году на примере газов. Если нагревать газ одновременно с его сжатием и охлаждать с разрежением, это стимулирует усиление звука. Звуковые колебания, влияя на процесс горения, могут сделать его нестабильным. Физики из МГТУ имени Н.Э. Баумана, Объединенного института высоких температур РАН и Университета Экс-Марсель (Франция) впервые теоретически и экспериментально исследовали термоакустическую неустойчивость в жидкой комплексной (пылевой) плазме. Такая система состоит из слабо ионизированного газа (плазмы) и твердых микрочастиц, размеры которых позволяют изучать процессы на уровне отдельных частиц. Выстраиваясь в пространстве определенным образом, микрочастицы образуют плазменные кристаллы.

Система микрочастиц может разогреваться за счет энергии потока плазмы

Система микрочастиц может разогреваться за счет энергии потока плазмы, и чем выше температура, тем лучше нагревается система. Этот процесс приводит к неравновесному плавлению, которое физически аналогично горению кристаллов (это доказывают результаты более ранних исследований). Распространение фронта пламени, который разделяет исходный кристалл и расплавленную область, сопровождается генерацией звука. Термоакустическая неустойчивость ранее никогда не анализировалась и не изучалась в такой среде, потому что наблюдаемые акустические пульсации считались паразитным эффектом. Теперь же ученые установили, что процессы, протекающие в комплексной плазме, физически аналогичны тем, что протекают при горении в реактивных средах.

«Можно сказать, что нам стало интересно узнать, о чем поет пламя, и увидеть эти "песни" на уровне отдельных частиц», — поясняет руководитель исследования, ведущий научный сотрудник МГТУ имени Н.Э. Баумана Станислав Юрченко.

Термоакустическая неустойчивость может обеспечить эффективный переход химической энергии в энергию акустических колебаний, а ее можно использовать в двигателях и технологиях сжигания. Поскольку термоакустическая неустойчивость может вызвать пульсации на фронтах горения, это может привести к их ускорению и изменению режима горения в реактивных средах.

Система микрочастиц в плазме может черпать энергию из энергии потока и разогреваться благодаря тому, что эффективные силы действия и противодействия между микрочастицами в потоках плазмы не равны между собой. Такие системы с невзаимными взаимодействиями демонстрируют активационную динамику (как в случае с нагреванием системы микрочастиц в плазме) и существенно отличаются от консервативных систем, где полная энергия сохраняется. Результаты ученых показывают, что аналогичная неустойчивость потенциально может существовать во всех системах с невзаимными взаимодействиями, поэтому ее исследование может быть интересно ученым из разных областей.

«Системы с невзаимными взаимодействиями не редкость. Здесь можно привести в пример неравновесные коллоидные суспензии с химическими превращениями частиц, взаимодействия в потоках жидкости, колонии бактерий, стаи птиц, рыб, насекомых, толпы людей и даже мультиагентные робототехнические системы», — поясняет Станислав Юрченко.

Оригинальная статья по исследованию - публикация в журнале Physical Review Letters:

journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.075003

Никита Крючков, Егор Яковлев, Евгений Горбунов, Lenaic Coundel, Андрей Липаев, and Palmer. Yurchenko.

АННОТАЦИЯ



Система микрочастиц может разогреваться за счет энергии потока плазмы

Впервые исследована термоакустическая неустойчивость в комплексной плазме жидкого монослоя. Эксперименты, теория, и имитации демонстрируют что взаимные эффективные взаимодействия между частицами (посредничанными подачами плазмы) обеспечивают положительную термальную обратную связь ведя к акустической ядровой амплификации. Форма генерируемых звуковых спектров, полученная как в экспериментах, так и при моделировании, прекрасно согласуется с теорией, обосновывающей термоакустическую неустойчивость в комплексной плазме жидкости. Результаты указывают на физическую аналогию между динамикой коллективных флуктуаций в реактивных средах и в системах с нерексипрокальными эффективными взаимодействиями, проявляющими активационное поведение.

Система микрочастиц может разогреваться за счет энергии потока плазмы



Источник

 

Сайты партнеры

 

 

Фантастика
детектив

 

 

Неоднозначное мироздание

 

costroma.k156.ru

 

 

 

(с) ООО "Новый город".
Создание сайта - веб студия Новый город