Воробьев Денис Анатольевич

Рассмотрен процесс нестационарного теплопереноса в упорядоченной многослойной наноструктуре с заданным начальным распределением температуры и теплоизолированными внешними границами. Структура состоит из 1000 последовательно чередующихся слоев AlAs и GaAs. В работе дано описание расчетной схемы, построенной на тепловом балансе отдельно взятого слоя. Подобная расчетная схема впервые применена для описания теплопереноса в упорядоченных бинарных многослойных наноструктурах. Исследование теплопереноса произведено при различных временах расчета, толщинах слоев и сопротивлениях интерфейсов. Рассмотрен случай отклонения наличия в структуре отклонения от периодичности.

Рассмотрен процесс распространения тепла в упорядоченных многослойных наноструктурах, широко распространенных в современной микроэлектронике. В работе рассматриваются бинарные многослойные структуры – плоские образования с толщиной одного слоя 50 нм. Количество слоев в структуре – 1000. Так как толщины отдельных слоев значительно меньше длины свободного пробега переносчиков тепла (электронов и фононов), то закон Фурье не может быть применен для описания процесса переноса в отдельном слое. В работе предложена модель расчета переноса тепла, основанная на предположении, что в каждом слое температура одинакова по толщине, а на границах слоев имеют место конечные  скачки температуры, впервые экспериментально обнаруженные Капицей. Произведено сравнение теплопереноса в многослойной структуре и сплошном теле. 

Разработана методика численной оценки механического импульса, передаваемого стенке кавитационным газонаполненным пузырьком, при его схлопывании вблизи стенки канала.  Впервые процесс воздействия кавитационного пузырька на стенку рассмотрен как точечный взрыв в несжимаемой жидкости. Рассмотрен процесс воздействия пустой каверны, образующейся на месте схлопнувшегося кавитационного пузырька, на стенку канала. Получены зависимости величины импульса, передаваемого стенке канала, от начального радиуса кавитационного пузырька и от расстояния до стенки, на котором происходит схлопывание пузырьков. Кавитационный пузырек считается сферическим, а процесс его эволюции – адиабатическим. При расчетах рассматриваемой жидкостью являлась вода.

Разработана методика численной оценки механического импульса, передаваемого стенке кавитационным газонаполненным пузырьком, при его схлопывании вблизи стенки канала.  Впервые процесс воздействия кавитационного пузырька на стенку рассмотрен как точечный взрыв в несжимаемой жидкости. Рассмотрен процесс воздействия пустой каверны, образующейся на месте схлопнувшегося кавитационного пузырька, на стенку канала. Получены зависимости величины импульса, передаваемого стенке канала, от начального радиуса кавитационного пузырька и от расстояния до стенки, на котором происходит схлопывание пузырьков. Кавитационный пузырек считается сферическим, а процесс его эволюции – адиабатическим. При расчетах рассматриваемой жидкостью являлась вода.