Булович С.В., Баженов А.Н., Петров Р.Л. «Нормальное взаимодействие сверхзвуковой осесимметричной струи с поверхностью, содержащей соосное со струей отверстие» Журнал технической физики, 79, № 12, с. 92-94 (2009)

В рамках интегрирования двумерных уравнений Навье–Стокса по схеме предиктор-корректор второго порядка точности по времени и по пространству численно исследовано влияние положения источника сверхвуковой струи относительно плоской поверхности и размеров отверстия в ней на амплитуду и частоту колебания скачка уплотнения. В зависимости от расстояния между источником струи и поверхностью увеличение размеров отверстия приводит либо к повышению, либо к снижению частоты колебаний, при этом амплитуда колебаний с увеличением размеров отверстия уменьшается.

Головизнин В.П., Красовская И.В. «Несимметричное взаимодействие летящего со сверхзвуковой скоростью тела с взрывными и ударными волнами» Журнал технической физики, 69, № 5, с. 15-19 (1999)

Методом численного моделирования рассмотрены задачи о несимметричном взаимодействии летящего со сверхзвуковой скоростью затупленного клина с цилиндрической взрывной волной точечного взрыва и с плоской ударной волной. Исследован процесс формирования течения взаимодействия и получены данные об изменении структуры ударного слоя.

Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семенов Н.В. «Экспериментальное исследование нелинейных процессов в пограничном слое на скользящем крыле при числе Маха = 2» Прикладная механика и техническая физика, 55, № 5, с. 45-54 (2014)

Представлены результаты экспериментов по исследованию линейной и нелинейной стадий развития естественных возмущений в пограничном слое на скользящем крыле при сверхзвуковых скоростях. Эксперименты выполнены на модели скользящего крыла, имеющего чечевицеобразный профиль, с углом скольжения передней кромки 45° и относительной толщиной 3%. Возмущения в потоке регистрировались термоанемометром постоянного сопротивления. Для определения нелинейного взаимодействия возмущений выполнена оценка показателей эксцесса и асимметрии для экспериментально полученных распределений пульсационного сигнала по продольной координате или по нормали к поверхности. Установлено, что в области линейного развития возмущения нарастают в диапазоне частот 8–35 кГц, в то время как в области нелинейного развития происходит усиление высокочастотных возмущений. Показано, что рост возмущений в высокочастотной части спектра (f > 35 кГц) обусловлен вторичной неустойчивостью.

Кирпичников В.Ю., Докучаев О.Н., Мукалов Ю.Н. «Исследование спектральных и корреляционных характеристик вибрационного поля пластины, обтекаемой потоком» Сборник трудов Научной конференции "Сессия Научного совета РАН по акустике и XXVII сессия Российского акустического общества", посвященной памяти ученых-акустиков ФГУП «Крыловский государственный научный центр» А.В. Смольякова и В.И. Попкова, с. на CD (2014)

Приведены результаты исследований частотного и взаимного по пространству спектров вибраций обтекаемой потоком пластины. Показано, что появление максимумов в частотном спектре вибраций связано с возникновением резонансных изгибных колебаний. Установлено, что взаимный по пространству спектр вибраций принципиально отличается от взаимного спектра турбулентных пульсаций давления. Сделан вывод о малом влиянии мнимой составляющей на модуль взаимного по пространству спектра вибраций на низших резонансных частотах изгибных колебаний пластины и об увеличении ее влияния на корреляционные связи в поле вибраций с повышением частоты.

Смирнова М.Н., Звягин А.В. «Подводное движение тонкого тела вблизи свободной поверхности с учетом отрыва жидкости от тела» Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, № 3, с. 75-83 (2014)

Исследованы задачи дозвукового установившегося движения тонких тел бесконечного размаха в идеальной невесомой сжимаемой жидкости вблизи свободной поверхности с учетом отрыва жидкости от поверхности тела и образования бесконечной или замкнутой каверн. Построено аналитическое решение, позволяющее найти величину силы сопротивления и подъёмной силы при движении тела в предельных случаях малой и большой глубины.

Сидняев Н.И. «Метод расчета нестационарного обтекания тела вращения с поверхностным массообменом в рамках параболизированных уравнений Навье–Стокса» Математическое моделирование, 16, № 5, с. 55-65 (2004)

Предложена методика расчета газодинамических параметров в ударном слое при обтекании в условиях интенсивного поверхностного массообмена колеблющегося осесимметричного тела вращения с изломами образующей. С использованием разработанного метода были проведены численные расчеты по оценке влияния числа Маха и интенсивности массообмена на обтекание тела сложной геометрической формы. Получены зависимости, позволяющие определять время затухания скорости и давления в ударном слое около установочного угла атаки.

Найманова А.Ж. «Процессы волнообразования над неоднородной поверхностью» Математическое моделирование, 10, № 8, с. 43-53 (1998)

Предлагается численная модель обтекания препятствия произвольной геометрии стратифицированным турбулентным потоком в поле силы тяжести. Для точной аппроксимации нелинейных задач при малых числах Маха проводится преобразование исходных уравнений сжимаемого газа на основе идеи раздельного учета динамического и статического давлений. Показано, что метод фиктивных областей для расчета течений со сложными границами эффективнее других. Исследовано влияние режимных параметров течения на волнообразование, и получены соответствуюшие закономерности.

Александров А.В., Козубская Т.К. «Акустические шумы в сверхзвуковых потоках вязкого сжимаемого газа» Математическое моделирование, 11, № 12, с. 3-15 (1999)

Рассматриваются вопросы математического моделирования акустических полей в сверхзвуковых потоках вязкого сжимаемого газа. Численная методика строится на основе линеаризованных кинетически согласованных разностных схем. Предложенный алгоритм расчета адаптирован для использования на многопроцессорных вычислительных системах с распределенной памятью. Для исследования внутренних свойств потока разработана численная процедура акустической “томографии” течения. Представлены результаты расчета задачи о распространении акустических возмущений в сверхзвуковых газовых потоках вокруг прямоугольной выемки. Полученные данные свидетельствуют о преимуществах использования параллельных ЭВМ для численного решения задач аэроакустики и хорошо согласуются с экспериментом.

Хоперсков А.В., Храпов С.С., Недугова Е.А. «Диссипативно-акустическая неустойчивость в аккреционных дисках на нелинейной стадии» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 29, № 4, с. 288-299 (2003)

Построены нестационарные гидродинамические модели вязкого аккреционного диска вокруг центрального компактного объекта. Используя два различных численных метода (TVD и SPH), изучена динамика диссипативно неустойчивых акустических возмущений на нелинейной стадии в рамках модели стандартного α-диска. Стандартная дисковая аккреция в модели Шакуры–Сюняева неустойчива относительно акустических волн при различных значениях параметров системы. Если α-параметр, определяющий уровень турбулентной вязкости, превышает значение α > 0.03, то происходит формирование сложной нестационарной системы мелкомасштабных слабых ударных волн. Скорость роста амплитуды возмущений выше в центральной области диска. В случае α > 0.2 относительная амплитуда ударных волн может превышать 50% от равновесных параметров диска. Отражение волн от границ диска и их нелинейное взаимодействие являются важными факторами, которые могут приводить к нестационарной аккреции. Светимость такого диска испытывает квазипериодические осцилляции на уровне нескольких процентов (5%) от равновесного уровня.

Ершов И.В. «Энергетическая оценка критических чисел Рейнольдса в сверхзвуковом течении Куэтта колебательно-возбужденного двухатомного газа» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 6, с. 66-79 (2014)

В рамках энергетической теории гидродинамической устойчивости исследовано сверхзвуковое плоское течение Куэтта колебательно-возбужденного двухатомного газа. Течение газа описывалось системой уравнений двухтемпературной аэродинамики, в которых учитывалась зависимость коэффициентов переноса от температуры потока. Соответствующая спектральная задача для критических значений числа Рейнольдса Re_cr, определяющих возможное начало ламинарно-турбулентного перехода, решалась численно с помощью метода коллокаций и QZ-алгоритма. Расчеты показали, что в сверхзвуковом диапазоне, когда M > 1, рассчитанные значения Re_cr могут превосходить соответствующие значения для дозвуковых чисел Маха M < 1 примерно на два порядка. Исследование влияния изменения степени возбуждения колебательной энергии молекул газа, времени колебательной релаксации, объемной вязкости и числа Маха на Re_cr показали, что наибольшее воздействие на возрастание Re_cr при M > 1 оказывает рост числа Маха (сжимаемость). При этом в диапазоне значений M = 2⁵ критические числа Рейнольдса увеличиваются более чем на порядок. Вместе с тем степень влияния возбуждения колебательных мод молекул и времени колебательной релаксации, определявших основное воздействие при M < 1, при переходе к сверхзвуковому режиму остаются на прежнем уровне.

Аганин А.А., Хисматуллина Н.А. «Ударное воздействие струи жидкости на упруго-пластическое тело» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 156, № 2, с. 72-86 (2014)

Исследована динамика приповерхностного слоя тела из никелевого сплава в случае, когда к его поверхности приложена нагрузка, характерная для импульсного воздействия микроструи жидкости, образующейся при схлопывании касающегося тела кавитационного пузырька в воде. Рассмотрен диапазон скоростей струи, при которых интенсивность напряжений в теле кратковременно находится на уровне предела текучести. Представлены используемая математическая модель динамики упругопластического тела и основные положения методики расчета. Показано, что в результате увеличения области нагружения на поверхности тела, неоднородности нагружения и скачкообразного уменьшения нагрузки на периферии области нагружения предельные значения интенсивности напряжений в теле возникают при значительно (примерно в два раза) меньших скоростях струи, чем в соответствующем одномерном приближении. Неоднородность нагрузки не вызывает качественных изменений в динамике тела, ее влияние с ростом скорости струи уменьшается.

Безгин Л.В., Копченов В.И., Старик А.М., Титова Н.С. «Инициирование детонационной волны при обтекании клина сверхзвуковым потоком водородно-кислородной смеси резонансным лазерным излучением» Журнал технической физики, 77, № 1, с. 42-49 (2007)

Проанализированы особенности формирования наклонной детонационной волны при обтекании сверхзвуковым потоком водородно-кислородной смеси плоского клина. Показано, что возбуждение электронного состояния b¹Σ_g⁺ молекулярного кислорода резонансным лазерным излучением с длиной волны 762 nm позволяет осуществить детонационное горение на расстоянии ∼1 m от носика клина при низкой температуре газа (500–600 K). При этом достаточно проводить облучение газа в узкой приосевой области потока с поперечным размером 0.5–1 cm перед носиком клина. Показано, что лазерно-индуцированное возбуждение молекулярного кислорода в несколько раз эффективнее простого нагрева смеси для инициирования детонационной волны.

Ковалев П.И. «Влияние ударного разрушения твердых и жидких частиц на обтекание твердых тел сверхзвуковым двухфазным потоком» Журнал технической физики, 78, № 1, с. 40-46 (2008)

Проведено экспериментальное моделирование процессов, происходящих при сверхзвуковом обтекании свободнолетящих тел газовзвесями, содержащими твердые либо жидкие частицы. Рассмотрены течения, при которых частицы достигают поверхности обтекаемого тела, не разрушаясь и не увлекаясь потоком. Установлено, что в результате дробления и разлета частиц после соударения с телом происходит интенсификация межфазного обмена, приводящая к изменению положения головной ударной волны и образованию слоя повышенной концентрации частиц. Проведено моделирование соударения одиночных твердых и жидких частиц с твердой поверхностью. Наблюдение картин разлета частиц после ударного разрушения и измерение их скоростей позволило описать механизм формирования и движения облака мелкодисперсной фракции частиц, образующегося в результате ударного дробления исходной частицы. В экспериментах по каплеударному взаимодействию обнаружено, что разлет частиц после удара приводит к образованию двух ударных волн, распространяющихся из области взаимодействия.

Серов Ю.Л., Явор И.П. «Фрактальные структуры в сверхзвуковых следах» Журнал технической физики, 64, № 1, с. 39-46 (1994)

Экспериментально показано, что в сверх- и гиперзвуковых следах возможно образование фрактальных макроструктур из продуктов абляции тела, движущегося в атмосфере. Исследования проведены в диапазоне давлений воздуха от 2.5 до 500 Тор и чисел Маха от 2.9 до 12.4.

Головизнин В.П., Красовская И.В. «Сверхзвуковое обтекание затупленного тела при наличии взрыва в ударном слое» Журнал технической физики, 64, № 6, с. 38-43 (1994)

Головачев Ю.П., Леонтьева Н.В., Липницкий Ю.М. «Сверхзвуковое обтекание затупленного тела, колеблющегося по углу атаки» Журнал технической физики, 66, № 5, с. 45-54 (1996)

Нестационарное течение газа у поверхности колеблющегося затупленного тела рассматривается в нелинейной трехмерной постановке с использованием модели вязкого ударного слоя. Численное решение находится с помощью неявной конечно-разностной схемы постоянного направления. Результаты расчетов демонстрируют влияние нестационарности обтекания на аэродинамические характеристики. Исследуется зависимость нестационарных эффектов от частоты колебаний, чисел Рейнольдса, Маха и температурного фактора.

Гувернюк С.В., Савинов К.Г. «Об автоколебательном режиме взаимодействия сверхзвукового неравномерного потока с преградой» Письма в Журнал технической физики, 20, № 12, с. 73-77 (1994)

Головачев Ю.П., Леонтьева Н.В. «О коэффициенте подъемной силы колеблющегося тела вращения при сверхзвуковом обтекании» Письма в Журнал технической физики, 22, № 17, с. 82-85 (1996)