Photoacoustic effect in micro- and nanostructures: numerical simulations of Lagrange equations

The  work  provides  the  description  of  theoretical  and  numerical  modeling  techniques of thermomechanical effects that take place in absorbing micro- and nanostructures of different materials under the action of pulsed laser radiation. A proposed technique of the numerical simulation is based on the solution of equations of motion of continuous media in the form of Lagrange for spatially inhomogeneous media. This model allows calculating fields of temperature, pressure, density, and velocity of the medium depending on the parameters of laser pulses and the characteristics of micro- and nanostructures.The  work  provides  the  description  of  theoretical  and  numerical  modeling  techniques of thermomechanical effects that take place in absorbing micro- and nanostructures of different materials under the action of pulsed laser radiation. A proposed technique of the numerical simulation is based on the solution of equations of motion of continuous media in the form of Lagrange for spatially inhomogeneous media. This model allows calculating fields of temperature, pressure, density, and velocity of the medium depending on the parameters of laser pulses and the characteristics of micro- and nanostructures

Photoacoustic effect in micro- and nanostructures: numerical simulations of Lagrange equations

The work provides the description of theoretical and numerical modeling techniques of thermomechanical effects that take place in absorbing micro- and nanostructures of different materials under the action of pulsed laser radiation. A proposed technique of the numerical simulation is based on the solution of equations of motion of continuous media in the form of Lagrange for spatially inhomogeneous media. This model allows calculating fields of temperature, pressure, density, and velocity of the medium depending on the parameters of laser pulses and the characteristics of micro- and nanostructures

ТЕМПЕРАТУРНІ РЕЖИМИ ЗОН ЗВОРОТНИХ ТОКІВ У БЛИЖНЬОМУ СЛІДІ ЦИЛІНДРИЧНИХ СТАБІЛІЗАТОРІВ ПОЛУМ'Я

The results of experimental studies of the temperature regimes of the back flow zones behind the cylindrical flame stabilizers of microjet burners are presented. The authors have considered a burner device, which is a circular channel with a cylindrical stabilizer placed in it. Circular openings for feeding fuel gas (propane-butane) into the blowing air flow off are located in a circle on the stabilizer. To determine the sizes of the back flow zones in the regions astern of the stabilizer, a method of visualizing the flow using sodium salts was used. The temperature measurement in the back flow zone was carried out by the chromel-alumel thermocouple. The regularities of the influence on the length of the back flows zones and the temperatures in these zones of such regime parameters of the combustion process as the value of the air flow velocity at the inlet to the channel and the air excess coefficient are analysed. Particular attention is paid to the study of the features of the change in the heat state and the length of the back flow zones as a function of the magnitude of the relative pitch of disposition of the gas-supply openings. An increase in the relative pitch of the gas-supplying openings and the air excess coefficient is shown to lead to a decrease in the length of the back flow zones, and an increase in the airflow velocity, on the contrary, increases this length. The influence of the relative pitch of disposition of the gas is noted to supply openings related to the fact that its growth leads to an increase in the injecting action of the fuel gas jets, which consists in a greater attraction of ambient air to the fuel jets. This in turn leads to an additional increase in the degree of rarefaction in the back flows zone beyond the stabilizer, and then to a decrease in the length of this zone. The dependence of the length of the back flow zone on the magnitude of the relative pitch of the gas supply openings is observed to be significant only at relatively high values of the air excess coefficient. With an increase in this pitch and the air-flow velocity, the maximum values of the temperatures are defined to increase. An increase in the air excess coefficient is considered to lead to a drop in maximum temperatures in the back flows zone. The results of the completed studies can be used in energy practice in the design of burner devices for fuel combustion equipment with relatively low power, when it is necessary to ensure the uniformity of heat supply over the fire space.Наведено результати експериментальних досліджень теплового стану мікрофакельних пальникових пристроїв з циліндричними стабілізаторами полум'я. Встановлено особливості формування температурних режимів і геометричних характеристик зон зворотних токів у закормовій ділянці циліндричних стабілізаторів. Проаналізовано закономірності впливу конструктивних і режимних чинників на основні параметри процесу спалювання в розглядуваних пальникових пристроях. Наведено дані щодо залежності довжини зон зворотних токів у закормових ділянках циліндричних стабілізаторів полум'я та величини температур у них від таких режимних параметрів процесу спалювання, як величина швидкості потоку повітря на вході в канал і коефіцієнт надлишку повітря. Встановлено, що зі збільшенням швидкості повітряного потоку протяжність зони зворотних токів зростає, вплив же коефіцієнта надлишку повітря має протилежний характер: довжина зони зворотних токів і рівень температур у них зменшуються зі зростанням коефіцієнта надлишку повітря. Певну увагу приділено дослідженню особливостей зміни теплового стану і протяжності зон зворотних токів за стабілізаторами полум'я від величини відносного кроку розташування газоподавальних отворів. Зазначено, що з огляду на інжектуючу дію струмин паливного газу відбувається скорочення довжини зон зворотних токів зі збільшенням вказаного відносного кроку

Методика расчёта одно- и двухярусных микрощелевых теплообменников

Наведено методику розрахунку потужності мідного і алюмінієвого теплообмінника з мікроканалами різних розмірів. Розрахунок базується на визначенні ефективності оребрення.Power was calculated for copper and aluminum heat exchanger with microchannels of different dimensions on all height of heat exchanger. The calculation is based on the calculation of the fins.Приведена методика расчёта мощности медного и алюминиевого теплообменника с микроканалами разных размеров. Расчёт основывается на определении эффективности оребрения

Emergence of topological defects in a bilayer of multiwalled carbon nanotubes irradiated by gamma-rays

In the paper we will study gamma-ray scattering on rolled graphene atomic layers of high-ordered multiwalled-carbon-nanotubes (MWCNTs) which organized a bilayer. Our goal is to reveal radiation high-energy topological defects of a type of pseudo-Majorana pairs “vortex–antivortex” in graphene electron and hole densities