ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ И РАЗРУШЕНИЯ ДЕФОРМИРУЕМЫХ СРЕД, А ТАКЖЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА В МИКРО- И НАНО-ДИСПЕРСНЫХ СРЕДАХ, ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВНЕШНИХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ С УЧЕТОМ СВЕРХВЫСОКИХ СКОРОСТЕЙ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ

Основными целями работы являлись: 1) Экспериментальное и теоретическое исследование разрушения и фрагментации тел при высокоскоростном ударе. Критическое поведение при фрагментации тел. Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на деформацию и разрушение. 2) Определение фундаментальных особенностей динамики и процессов переноса в микро- и нано-дисперсных средах. 3) Исследование взаимодействия потоков массы, импульса и энергии вещества (жидкого и газообразного) со сверхзвуковым потоком воздушной среды. Применялись следующие методы исследования: Экспериментальный метод, численное моделирование и теоретический метод. Основные результаты и их новизна: - По результатам экспериментального исследования фрагментации сферических ударников, изготовленных из различных материалов, на преградах одинакового типа со скоростями удара до 7 км/с выявлены различия в морфологических особенностях образующихся облаков фрагментов. Полученные результаты являются новыми. - Впервые построена аналитическая модель внедрения жесткой сетки в упруго-пластическую преграду, воспроизводящая наиболее интересный случай, когда апертура сетки сравнима или меньше диаметра проволки, из которой сплетена сетка. Проведено сравнение модели с численным решением на основе полной системы уравнений МДТТ. - Впервые найдены критические показатели , ,  и  перехода от поврежденности к фрагментации при соударении тел, который трактуется как фазовый переход. Проведена проверка совместности найденных критических показателей с помощью соотношений подобия, принятых в теории фазовых переходов и перколяции. - Впервые построена термодинамическая теория расчета концентрационных границ (КГ) эффекта Ребиндера (ЭР) и впервые определены КГ области положительного ЭР для йонногенного активного компонента раствора на геологических породах. Выведена аналитически оценка величины ЭР по экспериментальному графическому уравнению изотермы адсорбции из водного раствора сульфонола на известняке. - Впервые получены формулы обобщенного преобразования Мутара для уравнений волновой динамики в стационарном случае в среде с аксиальной симметрией. - Впервые получены аналитические решения для усредненных характеристик потоков для ряда задач динамики невязких дисперсных сред при наличии внешней плоской границы с учетом эффектов коллективного гидродинамического взаимодействия дисперсных частиц друг с другом и с заданной поверхностью. - Изучено влияние внешних случайных возмущений на устойчивость регулярного режима обтекания сферы. Метод исследования и полученные результаты являются новыми и впервые дают теоретическое обоснование известным ранее экспериментальным фактам. - Рассмотрены условия равновесия, коалесценции и деления объемных нанопузырей воздуха в воде в зависимости от их радиусов. Впервые определено влияние гидрофобности, шероховатости поверхности, эффекта закрепления границ и плотности поверхностного заряда, а также линейного натяжения и расклинивающего давления на образование, время жизни и стабильность поверхностных нанопузырей при изменении их размеров, в том числе, с учетом капиллярной формулы Кельвина и влияния толщины межфазного слоя (эффект Толмена) и отрицательного знака коэффициента линейного натяжения. С учетом известных экспериментов о влияние магнитного поля на интенсивность рассеянного света показано, что морская воде содержит воздух в основном в виде нанопузырей, причем ее общее газосодержание возрастает при увеличении магнитного поля. - Предложена новая концепция выбора генераторов вихрей (WG) с целью оптимизации их влияния на пограничный слой и сформулирован новый критерий оптимальности геометрической формы WG. Новая методика проверена численным моделированием обтекания генераторов вихрей различных геометрических конфигураций, установленных на поверхности вблизи входа в канал силовой установки гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА). - Исследован новый метод снижения лобового сопротивления газовоздушных обтекателей ГЛА путем инжекции рабочего тела (газ, пар, жидкость) из центральной иглы на лобовом обтекателе. Основные области применения: Проблема защиты КА от метеороидов и космического мусора. Оптимизация применения ПАВ при разрушении горных пород. Повышение эффективности технологических процессов с использованием микро- и нано- дисперсных сред. Повышение аэродинамических характеристик и надежности летательного аппарата (ЛА) – снижение энергозатрат, повышение скорости и дальности полета ЛА.