Воропаев Г.А., Чан К.К., Юн K.С. «Структура вынужденных возмущений в ламинарном пограничном слое при источнике возмущений на обтекаемой поверхности» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 9, № 2-3, с. 52-68 (2007)

Анкудинов А.Л. «Барнеттовский гиперзвуковой тонкий ударный слой около наветренной стороны плоской пластины» Математическое моделирование, 26, № 4, с. 110-118 (2014)

С использованием аппарата теории двуслойного гиперзвукового тонкого вязкого ударного слоя около нетонких тел, предполагающей наличие в структуре течения между обтекаемой поверхностью и набегающим невозмущенным потоком двух характерных областей-подслоев (размазанный скачок уплотнения плюс собственно ударный слой), проведено упрощение однослойной модели барнеттовского тонкого ударного слоя применительно к задаче обтекания гиперзвуковым потоком разреженного газа наветренной стороны плоской пластины, помещенной под большим углом атаки к набегающему потоку. Показано, что рассматриваемая задача барнеттовского тонкого ударного слоя в двухслойном приближении полностью сводится к соответствующей задаче Навье–Стокса.

Анкудинов А.Л. «Барнеттовский гиперзвуковой тонкий ударный слой около наветренной стороны плоской пластины» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, 26, № 4, с. 110-118 (2014)

С использованием аппарата теории двуслойного гиперзвукового тонкого вязкого ударного слоя около нетонких тел, предполагающей наличие в структуре течения между обтекаемой поверхностью и набегающим невозмущенным потоком двух характерных областей-подслоев (размазанный скачок уплотнения плюс собственно ударный слой), проведено упрощение однослойной модели барнеттовского тонкого ударного слоя применительно к задаче обтекания гиперзвуковым потоком разреженного газа наветренной стороны плоской пластины, помещенной под большим углом атаки к набегающему потоку. Показано, что рассматриваемая задача барнеттовского тонкого ударного слоя в двухслойном приближении полностью сводится к соответствующей задаче Навье–Стокса.

Авраменко А.А., Басок Б.И., Тыринов А.И. «Симметрии уравнений пограничного слоя» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 7, № 3-4, с. 4-9 (2005)

Воропаев Г.А. «Tурбулентный пограничный слой на деформирующейся поверхности» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 7, № 3-4, с. 35-43 (2005)

Козлов В.В. «О нелинейных механизмах неустойчивости в пограничном слое» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 7, № 3-4, с. 44-66 (2005)

Никишов В.И., Олексюк В.В., Пихур С.В. «Экспериментальные исследования развития вихрей Тейлора–Гертлера на выпуклой поверхности изогнутой пластины, движущейся по криволинейной траектории» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 7, № 3-4, с. 86-96 (2005)

Приходько А.А., Полевой О.Б. «Пространственный отрыв турбулентного пограничного слоя» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 7, № 3-4, с. 97-113 (2005)

Эпик Э.Я. «Проблемы байпасного ламинарно-турбулентного перехода» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 7, № 3-4, с. 114-124 (2005)

Гуржий А.А., Мелешко В.В., Никифорович Е.И., Адриан Р.Дж. «Моделирование динамики подковообразного вихря в турбулентном пограничном слое» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 8, № 2, с. 26-49 (2006)

Бабенко В.В., Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Турик В.М. «Вихори Гьортлера над увiгнутою поверхнею вхiдноï частини вихровоï камери» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 9, № 2-3, с. 25-36 (2007)

Кузьменко В.Г. «Численное моделирование турбулентного течения с отрывом за обратным уступом» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 9, № 4, с. 37-48 (2007)

Кузьменко В.Г. «Численное моделирование влияния турбулентности внешнего потока на структуру пограничного слоя» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 10, № 1, с. 46-57 (2008)

Кузьменко В.Г. «Численное моделирование турбулентного пограничного слоя за разрушителями вихревых структур» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 1, с. 44-58 (2009)

Кузьменко В.Г. «Численное моделирование нестационарного турбулентного течения с отрывом над впадиной и внутри впадины» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 3, с. 28-41 (2009)

Мовчан В.Т., Шквар ∈.О. «Різнорівневі математичні моделі коефіці∈нта турбулентноï в'язкості» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 12, № 1, с. 55-67 (2010)

Представлены новые результаты математического моделирования пристенных градиентных турбулентных сдвиговых течений на основе единого подхода к построению модели турбулентной вязкости. Рассмотрено семейство полуэмпирических моделей турбулентности, обладающих различными возможностями по учету сложности физических аспектов динамики турбулентного движения, но объединенных единым принципом построения. Приведены результаты приближенно-аналитических и численных расчетов характеристик различных турбулентных пограничных слоев. Продемонстрированы возможности разработанного единого подхода при моделировании ряда течений, для которых известны экспериментальные распределения локальных и интегральных характеристик.

Лукьянов П.В. «Эволюция пары "вихрь в вихре" в слое устойчиво стратифицированной жидкости» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 12, № 2, с. 58-69 (2010)

Приведены результаты исследования совместной эволюции пары вихрей разных масштабов в слое конечной толщины линейно стратифицированной жидкости с учётом силы Кориолиса. Меньший из вихрей находится внутри большего. В зависимости от различных безразмерных параметров, получаются типичные ситуации: вращение меньшего вихря вокруг большего с более быстрым вырождением меньшего вихря; зависимость "циклон–антициклон", которая в случае разного вращения приводит к изменению радиальной структуры большего вихря; совместная эволюция двух вихрей с масштабами одного и того же порядка – приводит к сложной картине трансформации поля завихренности; совместный эффект планетарного вращения и возмущения большего вихря меньшим – трансформации монополя в триполь, в зависимости от соотношения энергии меньшего и большего вихрей, а также положения (горизонта) их в слое. Масштабы большего вихря варьировались в пределах сотен – первых километров по горизонтали и десятков метров – первых сотен по вертикали. Математическое моделирование основывалось на известных моделях турбулентной диффузии, а численная реализация – на методе конечных разностей.

Лукьянов П.В. «Взаимодействие квазигоризонтального вихря с приповерхностным дрейфовым течением, вызванным стационарным ветровым воздействием» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 13, № 1, с. 35-42 (2011)

Численно решается задача взаимодействия квазигоризонтального компактного вихря с дрейфовым экмановским течением, вызванным стационарным ветровым воздействием. Модель задачи – негидростатическая. Используются полные уравнения Навье–Стокса в приближении Буссинеска, осредненные по Рейнольдcу. Для аппроксимации коэффициентов горизонтальной турбулентной диффузии используется модель Смагоринского, а для вертикальных – Прандтля–Обухова. В начальный момент вихрь задаётся под полем дрейфового течения в непосредственной близости к нему или в нижней части течения. Со временем, из-за вертикальной диффузии, происходит взаимодействие верхней части вихря с дрейфовым течением. Полученные численные результаты согласуются со здравым смыслом: вихрь наклоняется в вертикальной плоскости, а его верхняя часть сносится дрейфовым течением. Взаимодействие можно классифицировать как слабое и сильное. При слабом взаимодействии вихрь просто сносится течением и слабо деформируется на каждом из горизонтов. При сильном взаимодействии горизонтальная структура вихря уже не напоминает свой первоначальный вид.

Краснопольская Т.С., Ильченко В.Н., Мелешко В.В., Стеценко О.Г. «Процессы поперечного переноса в меандрирующем течении» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 13, № 2, с. 28-36 (2011)

На основании ранее предложенного моделирования меандрирующего течения вихревой дорожкой Кармана рассмотрены процессы перемешивания и поперечного переноса при взаимодействии с кругооборотами, а также при образовании отсеченных вихрей. Для изучения процессов перемешивания и переноса применен метод слежения за деформацией контура выделенной круговой области и отслеживания обратно во времени ее деформации, что дает возможность понять, из какой области течения данное круглое пятно сформировалось. Показано, что около половины площади круговой области над впадиной третьего меандра формируется из теплой части течения и, таким образом, впервые продемонстрировано, как теплая жидкость поперечно к течению переносится в окружающую холодную область.

Лукьянов П.В. «Модели компактных компенсированных вихрей и их применение в задачах механики жидкости и газа» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 13, № 2, с. 37-43 (2011)

Обобщается полученное ранее автором работы аналитическое решение, описывающего динамику одномерного стационарного невязкого компактного компенсированного вихря, и указывается на использование его в ряде задач. Это, прежде всего, описание геофизических вихрей: атмосферные вихри и вихри открытого океана, которые имеют компактное в радиальном направлении распределение всех характеристик. Окружная компонента скорости в колонообразном вертолeтном вихре также описывается компактным компенсированным вихрeм. Важным применением модели компенсированного вихря является описание дорожки Кармана при обтекании крыла, цилиндра и в других подобных задачах. В модели вихревого кольца компонента скорости, которую до сих пор описывали вихрем Рэнкина, также описывается компактным компенсированным вихрем. Доказано для случая общего осесимметричного течения, что компенсированность поля вертикальной завихренности обуславливает компактность области движения: вращательное движение сосредоточено в конечной области.

Бабенко В.В., Mahmood Abbas F., Гнитецкий Н.А. «Взаимодействие пограничного слоя с трехмерными возмущениями» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 13, № 3, с. 3-22 (2011)

Разработана методология взаимодействия в пограничном слое (ПС) когерентных вихревых структур (КВС), возникающих в процессе естественного перехода, с вносимыми малыми трехмерными возмущениями в виде продольных вихревых пар, подобных вихрям Гертлера. Эксперименты проведены на жесткой пластине в замкнутой гидродинамической трубе и в разомкнутой аэродинамической трубе при подобных условиях экспериментов. Разработаны макеты КВС переходного и турбулентного ПС. При обтекании водным потоком на различных этапах перехода получены визуализационные картины профилей скорости и линий тока c помощью теллур-метода Вортмана, а также профили скорости, измеренные с помощью лазерного анемометра. Подобные исследования выполнены в воздушном потоке. Обнаружен резонансный механизм взаимодействия возмущений в ПС. Получены безразмерные параметры, связывающие геометрическую структуру вносимых возмущений и кинематические характеристики ПС.

Лукьянов П.В. «Компактные винтовые вихри» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 13, № 3, с. 61-68 (2011)

Приведены одномерные невязкие модели компактных винтовых течений. К ним относятся компактный компенсированный винтовой вихрь, компактный винтовой кольцевой вихрь и компактный винтовой вихрь с тремя областями постоянной завихренности. Второй и третий вихри также компенсированы: суммарная завихренность в них равна нулю. На основе полученных ранее результатов, описывающих поля завихренности и азимутальной скорости, найдены аналитические выражения для продольной компоненты скорости и возмущений давления. Показано, что компактный винтовой вихрь является компактным аналогом q-вихря.

Воскобойник В.А. «Когерентные вихревые структуры турбулентного пограничного слоя на продольно обтекаемом цилиндре» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 14, № 1, с. 49-62 (2012)

Представлены результаты экспериментальных исследований структуры турбулентного пограничного слоя на гибком протяженном продольно обтекаемом цилиндре. Исследования поля пульсаций пристеночного давления ансамблем миниатюрных датчиков, установленных заподлицо с обтекаемой поверхностью, позволили изучить особенности формирования и развития когерентных вихревых структур пограничного слоя. Установлены масштабы структур, их периоды генерации и расстояния, которые когерентные вихри проходят до своего вырождения. Показано влияние кривизны обтекаемой поверхности цилиндров и режимов течения на структуру вихревого движения. Приведены аппроксимирующие зависимости определения функции когерентности поля пульсаций давления, конвективной скорости перемещения вихревых структур, их продольного масштаба и расстояния переноса вдоль образующей цилиндра до вырождения.

Городецкая Н.С., Никишов В.И., Ткаченко Л.В. «Численное моделирование развития вихрей Тейлора–Гертлера в нестационарном течении Куэтта. 1. Влияние начальной энергии возмущений» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 14, № 2, с. 3-16 (2012)

Представлены результаты численного моделирования развития регулярных вихревых возмущений в пограничном слое над вогнутой поверхностью. Пограничный слой формируется на внутренней поверхности внешнего цилиндра после его остановки в круговом течении Куэтта между двумя вращающимися цилиндрами. Показано, что при введении в поток регулярных вихревых возмущений, которые представляют собой систему продольных вихрей типа вихрей Гертлера, вначале наблюдается заметное падение энергии возмущений, связанное с их приспособлением к особенностям потока. Падение энергии возмущений тем больше, чем больше энергия начальных возмущений. С течением времени по мере развития вихревых возмущений их энергия растет и становятся важными нелинейные эффекты, причем при большей начальной энергии возмущений влияние нелинейных эффектов проявляется раньше. Влияние последних приводит к отклонению кривых роста энергии от экспоненциального закона.

Лукьянов П.В. «Квазикомпактные вихреисточник и вихресток» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 14, № 2, с. 23-28 (2012)

Найдено автомодельное решение, способное описывать диффузию поля завихренности с конечной кинетической энергией на фоне вихреисточника или вихрестока. Его особенность состоит в том, что поле завихренности при наличии источника или стока никогда не является полностью компенсированным. Введено в рассмотрение функцию компенсированности – интеграл с переменным верхним пределом от завихренности. Если абсолютное значение этой функции убывает, то кинетическая энергия такого течения имеет конечное значение, поскольку азимутальная скорость при этом уменьшается быстрее, чем в случае потенциального течения (точечный вихрь). При одинаковых по абсолютной величине интенсивностях вихревое течение на фоне стока сильнее своего аналога на фоне источника.

Стеценко О.Г. «Нестацiонарний рух точкового вихора у двошаровiй рiдинi» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 14, № 2, с. 70-79 (2012)

Решена линейная задача о нестационарном движении из состояния покоя плоского точечного вихря в двухслойной глубокой среде с верхним слоем конечной толщины. Решение получено в виде квадратур. На примере двух режимов – горизонтального движения с постоянной скоростью с начального момента времени и такого же движения с наложенным на него стационарным периодическим поперечным движением – проанализированы особенности формирования амплитудной картины возмущений на границе раздела слоев и характер изменения мощности, затрачиваемой вихрем на излучение их энергии.

Калашник М.В., Свиркунов П.Н. «О волновом следе за движущимся ураганом» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 50, № 3, с. 317-322 (2014)

С использованием кинематической теории исследована фазовая картина инерционно-гравитационных волн, формирующих след в океане за движущимся ураганом. В рамках модели двухслойного океана получены простые аналитические выражения для фазовых поверхностей (поверхностей гребней и ложбин волновой структуры), определена зависимость угла полураствора волнового конуса от скорости движения урагана. Показано, что наблюдаемая асимметрия волнового следа в горизонтальной плоскости может быть связана с неоднородностью распределения параметра Кориолиса по широте. DOI: 10.7868/S0002351514030067

Кузьменко В.Г. «Численное моделирование турбулентного пристенного течения с преградой на основе гибридного LES/RANS-подхода» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 13, № 3, с. 48-60 (2011)

Трехмерный турбулентный поток несжимаемой жидкости над прямоугольной двумерной преградой на плоской пластине в пограничном слое с и без турбулизации внешнего потока численно исследуется, используя гибридный LES/RANS-подход, пристенные модели и конечно-разностный метод. Отношение высоты к длине преграды составляет 4, число Рейнольдса для преграды равно 50000 и число Рейнольдса на "входе" – 24722 для турбулентного пограничного слоя, параметр турбулизации внешнего потока – 0.004. Число использованных сеточных узлов – 2065551. Течение вблизи стенок моделируется RANS с K–ε–π_ij моделью турбулентности. Численное моделирование выполнено для изучения средней скорости, турбулентных напряжений, линии тока, коэффициента поверхностного трения и длину присоединения.