Юный техник 1969-03, страница 37

некоторое время мозаика газовых кубиков становится чрезвычайно сложной. Стоп! Машина прерывает расчет. Надо заново разделить поток на кубики. И снова их поначалу ровный строй течет вокруг цилиндра, все более искривляясь... Новая остановка. Новый передел вещества. Новый старт.

Графики, которые показал докладчик, выглядят словно карты недосягаемых стран. Прежние методы расчета почти никогда не позволяли изучить поток за тупой, обрубленной кормой обтекаемых тел. А здесь картина ясна и отчетлива. Газовые кубики, миновав задний торец цилиндра, пускаются в хоровод. Вот оно, зарождение воздушных вихрей, сложнейший процесс, с огромным трудом поддающийся исследованию и расчету.

До сих пор ученые применяли совершенно различные методы для расчета дозвуковых и сверхзвуковых течений газа. А если газ течет со скоростью, близкой к скорости звука? В окрестностях обтекаемого тела возникнут зоны сверхзвуковых и дозвуковых течений. Как рассчитывать эту смешанную картину? Создавать гибрид из двух совершенно различных методов?

В работе Ю. Давыдова такого вопроса не возникало. Его методика не зависела от того, с какой скоростью двигался газ. Достоинства нового подхода к задачам газовой динамики получили еще одно прекрасное подтверждение.

■ еория и эксперимент — от того и Другого зависел успех работы Бориса Авдеева.

...Новую установку назвали «Ромашка». А в метрике записали: «Устройство для непосредственного превращения тепловой энергии в электрическую; год рождения 1964-й; место рождения — Институт атомной энергии имени И. В. Курчатова».

Уже давно ученым было знакомо замечательное явление: если торцы полупроводникового бруска нагреть до различных температур, то вдоль бруска потечет электрический ток. В «Ромашке» использовались пластинки из кремний-германиевого сплава. Одной стороной они касались ядерного реактора и нагревались его теплом, другой обращены н он-ружающей среде и охлаждались. Так действует первый термоэлектрический преобразователь. Ему иа смену в ближайшие годы придут более совершенные аппараты.

С чего обычно начинается сооружение таной установки? Прежде всего создают теорию процесса, а затем составляют его математическое описание. А чтобы получить достаточно точные решения уравнений, надо точно знать входящие в них

?

£5

Аз

II'

t

коэффициенты, характеристики «работающих» веществ. Например, для расчета термоэлектрического преобразователя необходимы показатель электропроводности полупроводника, коэффициент теплопроводности или родственный ему коэффициент температуропроводности.

Определить его и предстояло Борису Авдееву. Выражаясь языком, более близким к житейскому, он должен был измерить ту «скорость», с которой распространяется в веществе фронт температуры, идущий от источника тепла.

Осуществление идеи, разумеется, не было столь простым. На чертеже, который демонстрировал докладчик, — схематическое изображение экспериментальной установки. Вот нагревательная печь — это керамическая труба, в стенки которой вмурованы нагревательные спирали. Они подключаются к источнику тока задолго до начала эксперимента — чтобы внутрь трубы излучался стационарный поток энергии. Но вот мощность тока, текущего по спирали, скачком возрастает. Температура стенок печи медленно «вскарабкивается» на новый уровень. Но как только она его достигает, мощность тока падает до прежнего значения. И температура плавно «соскальзывает» на старый уровень. Новый скачок мощности, новый спад. Температура облицовки спирали начинает «гулять» по пилообразной кривой. От спирали нагревателя до внутренних стенок печи тепловой поток проходит сквозь толстый слой керамики. По пути график его пульсаций заметно сглаживается в полном соответствии с законами распространения тепла. От стенок к оси трубы по воздуху бежит плавная тепловая волна. В центре печи расположен цилиндрический образец испытуемого вещества. Словно графитовый стержень в карандаше, в нем спрятана термопара. Температура, ощущаемая ею, воспроизводится в виде синусоидальной кривой на ленте самописца. Это рассказ о том, с какой скоростью бежала тепловая волна по веществу, насколько ослабла она в пути. Эти данные позволяют вычислить коэффициент температуропроводности.

Докладчик перечисляет одну за другой особенности эксперимента, этапы своеобразного физического многоборья, успеха в котором может добиться лишь тот, кто обладает и хорошей теоретической подготовкой и навыками экспериментатора. Как подобрать период, величину скачков мощности тона, питающего нагревательную спираль, чтобы тепловые волны, испускаемые стенками печи, были по возможности более близки к синусоидальным? Как вырезать образец из полупроводникового кристалла, как закладывать в иего контакт термопары, чтобы достичь наибольшей «чистоты» опыта? Сами ответы на эти вопросы служили отличной оценкой уровня Исследования.

Мы рассказали только о двух работах, представленных институтом на конференции. Остальные работы были тоже сделаны на отличном уровне. Ведь ученики выступали вслед за учителями, с тех же кафедр, что и маститые ученые. С пустяками иикто не рискнул бы выступать.

35