ОБЩЕДОСТУПНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ СПРАВОЧНИК ПО ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ ВЕЩЕСТВ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И ТЕМПЕРАТУРАХ

Институт теплофизики экстремальных состояний РАН, Москва
ОБЩЕДОСТУПНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ
СПРАВОЧНИК ПО ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИМ
СВОЙСТВАМ ВЕЩЕСТВ ПРИ ВЫСОКИХ
ДАВЛЕНИЯХ И ТЕМПЕРАТУРАХ
Левашов П.Р.*, Хищенко К.В., Ломоносов И.В.
Институт теплофизики экстремальных
состояний ОИВТ РАН, 125412, Москва,
Ижорская 13/19, [email protected]
V Международная конференция SCIENCE ONLINE
10-17 мая 2005 г., Турция
СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И
ТЕМПЕРАТУРАХ: ЗАЧЕМ ЭТО НУЖНО?
 Разработка уравнений состояния вещества
 Астрофизика, строение звезд и планет
 Проблемы энергетики: ядерный и термоядерный синтез,
водородная энергетика
 Безопасность ядерной энергетики
 Получение новых материалов с уникальными свойствами
 Разработка новых видов оружия
ПРОБЛЕМЫ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ НАУЧНОЙ
ИНФОРМАЦИИ ЧЕРЕЗ ИНТЕРНЕТ
 Поддержка стандартов на уровне браузера
 Обеспечение не только поиска данных, но и предоставление средств
для их обработки через Интернет
 Проведение научных расчетов через Интернет
ТИПЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ:
 По ударной сжимаемости сплошных и пористых образцов
 По изоэнтропическому расширению
 По измерению скорости звука за ударной волной
 По изобарическому расширению
 По повторному (двукратному) сжатию
 Профили скорости свободной поверхности образцов при ударно-волновом
нагружении
Всего около 21000 регистраций для более 500 веществ
АППРОКСИМАЦИИ ДАННЫХ:
 Альтшулер Л.В. и др. // ЖПМТФ. 1981. Т.2. С.3
 Калиткин Н.Н., Кузьмина Л.В. // Мат. модел. 1998. Т.10. С.111
 Жерноклетов М.В. и др. Экспериментальные данные по ударной
сжимаемости и адиабатическому расширению конденсированных веществ
при высоких плотностях энергии. Черноголовка: 1996
 Трунин Р.Ф. и др. Экспериментальные данные по ударно-волновому сжатию
и адиабатическому расширению конденсированных веществ. Саров: РФЯЦВНИИЭФ, 2001
УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ:
 Бушман А.В., Ломоносов И.В., Фортов В.Е. Уравнения состояния металлов
при высоких плотностях энергии. - Черноголовка: ИХФЧ РАН, 1992
 Ломоносов И.В., Фортов В.Е., Хищенко К.В. // Хим. физика. 1995. Т.14. С.47
 Хищенко К.В. Физика экстремальных состояний вещества - 2004.
Черноголовка: ИПХФ РАН, 2004
РЕАЛИЗАЦИЯ
http://teos.ficp.ac.ru/rusbank/
http://www.ihed.ras.ru/rusbank/
Программное обеспечение сервера:
 Операционная система Linux
 Сервер баз данных PostgreSQL
 Интернет-сервер Apache
 Языки Perl и PHP
Программное обеспечение клиента:
 Любой современный браузер под любой операционной системой
(Internet Explorer, Netscape Navigator, Mozilla, Opera и т.п.)
Особенности системы:
 Широкие возможности представления научной графики
 Возможность проводить расчеты непосредственно через Интернет
 Возможность проводить обработку экспериментальных данных
через Интернет
 Предоставление значительного объема справочной информации по
методиками экспериментов, самим экспериментам, теоретическим
моделям и т.п.
ПОИСК ПО НАЗВАНИЮ ВЕЩЕСТВА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ТОЧКИ В ТАБЛИЧНОМ
И ТЕКСТОВОМ ФОРМАТАХ
УДАРНАЯ СЖИМАЕМОСТЬ НИКЕЛЯ
1-13 - экспериментальные данные
по ударной сжимаемости
образцов никеля различной
начальной плотности
a3 - аппроксимация ударноволновых данных
a4 - аппроксимация расчетов по
квантово-статистической модели
e1 - расчет по полуэмпирическому
уравнению состояния
ИЗОЭНТРОПИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ МЕДИ
1, 2, 3, 6 - экспериментальные
данные по изоэнтропическому
расширению образцов меди
различной начальной
плотности
e1 - расчет по
полуэмпирическому уравнению
состояния
ДВУКРАТНОЕ СЖАТИЕ
КВАРЦА
2, 4 - экспериментальные данные
e1 - расчет по уравнению состояния
ПРОФИЛЬ СКОРОСТИ
СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Профиль скорости свободной
поверхности Mo толщиной 0.416 мм при
его нагружении Al ударником толщиной
0.05 мм со скоростью 4100 км/с
ТЕФЛОН: РАСЧЕТ ПО УРС
Различные кривые, рассчитанные по
полуэмпирическому УРС для тефлона.
Графическое и числовое представление
результатов расчета
Описание расчетных кривых и
экспериментальных точек для тефлона
МЕТОД «ТОРМОЖЕНИЯ»
Striker: aluminum, KEOS7 EOS, W = 5.6 km/s
Target: copper, D = 6.64 km/s
А1. Given are W, D, and striker shock Hugoniot. Determine pressure P and particle velocity U in shockcompressed striker and target, as well as density ρ and specific internal energy E of the target.
А2. Given are striker velocity W and shock Hugonots or EOSs of striker and target. Determine the shock wave
velocity D and parameters P, U, ρ, and E in the target.
А3. Given are shock wave velocity in the target D and shock Hugoniots or EOSs of striker and target. Determine
the target velocity W and parameters P, U, ρ, and E behind shock wave front in the target.
Experiment: Altshuler L.V., Kormer S.B., Bakanova A.A., Trunin R.F. // JETP. 1960. V.38. №3. P.790.
МЕТОД ОТРАЖЕНИЯ
Striker: iron, KEOS7 EOS, D1 = 5.38 km/s
Target: copper, D2 = 5.36 km/s
B1. Given are shock wave velocities in the screen D1 and in the sample D2, as well as shock Hugoniot or EOS of
the screen. Determine parameters P, U, ρ, and E in the shock-compressed sample.
B2. Given are shock wave velocity in the screen D1, and shock Hugoniot or EOSs of screen and sample.
Determine shock wave velocity in the sample D2 and parameters P, U, ρ, and E behind the shock front.
B3. Given is the shock wave velocity in the sample D2. Determine the shock wave velocity in the screen D1 and
parameters P, U, ρ, and E of the sample behind the shock front.
Experiment: Altshuler L.V., Krupnikov K.K., Brazhnik M.I. // JETP. 1960. V.34. №4. P.886.
РАБОТА ВЫПОЛНЕНА ПРИ ФИНАНСОВОЙ
ПОДДЕРЖКЕ РФФИ, ГРАНТЫ
№ 97-07-90370
№ 01-07-90307
№ 04-07-90310
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
ПРИ ВЫСОКИХ ПЛОТНОСТЯХ ЭНЕРГИИ
H
P, ГПа
1.0e+05
H - ударная адиабата
HP - пористые ударные адиабаты
S - изоэнтропы разгрузки
IEX - изобарическое расширение
D - адиабаты повторного сжатия
D
HP
ПЛАВЛЕНИЕ
КРИСТАЛЛ
S
1.0e+02
ЖИД. CP
ПЛАЗМА
IEX
1.0e-01
LM
ЖИДКОСТЬ+ГАЗ
ГАЗ
1.0e-04
1.0e+00
V,
1.0e+01
1.0e+01
cм3/г
1.0e+03
1.0e+00
T, 1000 K