Копьев В.Ф., Беляев И.В., Величко С.А., Зайцев М.Ю., Копьев В.А., Фараносов Г.А. «Создание системы активного управления волнами неустойчивости в дозвуковой турбулентной струе» Сборник трудов 1-й Всероссийской Акустической конференции (Москва, РАН, 6–10 октября 2014 г.), секция "Аэроакустика", с. 2-7 (2014)

Волны неустойчивости в слое смешения высокоскоростной турбулентной струи, как известно, являются значительными источниками шума, что делает их подавление важным для авиационной промышленности. В исследовании мы использовали различные виды воздействия для управления волнами неустойчивости в слое смешения. Возможность подавления искусственной гидродинамической волны неустойчивости в турбулентной струе внешним воздействием, предсказанная теоретически, продемонстрирована в эксперименте. Разработана автоматическая система активного управления волнами неустойчивости в турбулентной струе. Этот результат может быть использован для снижения шума струи с помощью активной системы управления.

Боронин С.А., Осипцов А.Н. «Модальная и немодальная устойчивость течения запыленного газа в пограничном слое» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 80-83 (2014)

В рамках модели взаимопроникающих континуумов рассматривается линейная гидродинамическая устойчивость течения запыленного газа в пограничном слое на плоской пластине. Межфазное взаимодействие описывается силами Стокса и Сэфмана. Объемная доля частиц пренебрежимо мала, но их обратное влияние на несущую фазу учитывается в силу конечности массовой концентрации дисперсной фазы. В основном течении скорости фаз совпадают, частицы распределены неравномерно – в виде локализованного пылевого слоя. Линеаризованные уравнения движения двухфазной среды относительно малых трехмерных возмущений сведены к пяти дифференциальным уравнениям относительно амплитуд возмущений нормальных компонент скорости и завихренности несущей фазы и трех компонент скорости среды частиц. В рамках классического (модального) подхода проведен анализ двумерных возмущений и найдена зависимость критического числа Рейнольдса от безразмерных параметров. Получено, что течение наиболее устойчиво, когда максимум концентрации частиц находится в окрестности так называемого критического слоя. Проведен анализ немодальной (алгебраической) неустойчивости, наибольшая кинетическая энергия оптимальных возмущений достигается в случае, когда узкий пылевой слой находится в окрестности толщины вытеснения.

Баженова Л.А., Семёнов А.Г. «О природе источника вихревого звука при обтекании потоком цилиндрического профиля» Акустический журнал, 60, № 6, с. 645-655 (2014)

Работа посвящена уточнению природы возникновения источника вихревого звука и выработке обоснованных оценок характеристик области его возникновения в следе за цилиндрическим профилем в зависимости от скорости набегающего потока и диаметра профиля. На основе экспериментальных измерений среднеквадратических значений пульсаций давления на поверхности и в следе за профилем, а также законов гидродинамики двумерных течений жидкости, оценено положение места зарождения вихревой дорожки в следе и размер области, где вихревая дорожка еще не регулярна. В этой области с изменением расстояния от профиля, в отличие от регулярной дорожки, изменяются геометрические параметры дорожки и амплитуда пульсаций давления. Установлено, что в диапазоне чисел Рейнольдса (4,7·10³–1,5·10⁴) при увеличении скорости потока максимум пульсаций давления в следе приближается к поверхности профиля. При этом возрастает интенсивность пульсаций давления на профиле и интенсивность вихревого звука. На основе связи положения и размера источника с шириной вихревой дорожки, а также с учетом затухания циркуляции вихрей в дорожке с удалением от профиля, теоретически показано, что расстояние источника от поверхности профиля не должно превышать двух калибров. Показано, что внесение препятствия в след в области его нерегулярности ведет к уменьшению пульсаций давления на профиле и интенсивности излучаемого звука. При непосредственном же контакте препятствия с зоной зарождения вихревой дорожки полностью прекращается излучение вихревого звука. Теоретические оценки удовлетворительно согласуются с результатами измерений.

Ланда П.С., Трубецков Д.И., Гусев В.А. «Заблуждения и реальность в некоторых задачах физики (теория и эксперимент)» Успехи физических наук, 179, № 3, с. 255-277 (2009)

Обсуждается важная проблема соотношения теории и эксперимента при исследовании различных физических задач. На ряде широко известных и мало известных примеров показано, что некоторые физические теории, долгое время признаваемые исследователями за правильные, поскольку они соответствовали многим экспериментальным фактам и существующему в то время уровню науки, на самом деле оказывались ложными. Одной из наиболее важных причин этого является то, что, основываясь исключительно на эксперименте, трудно точно разделить причины и следствия наблюдаемых явлений. Это наиболее наглядно проявляется в работах по турбулентным потокам, где многие представления о механизмах развития турбулентности и её свойствах справедливы с точностью до наоборот: причины принимаются за следствия, а следствия – за причины. Вместе с тем приводятся некоторые обратные примеры, показывающие, что явления, невозможные с точки зрения общепринятых теоретических представлений, оказываются реальностью в частных случаях.