Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.15 Колебания тел и структур в потоке, аэроупругость

 

Яцких А.А., Ермолаев Ю.Г. «Возбуждение одиночных волновых пакетов в сверхзвуковом пограничном слое» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 241-244 (2014)

Работа посвящена разработке метода возбуждения одиночных волновых пакетов в сверхзвуковых пограничных слоях и изучение их развития. Созданная методика позволяет возбуждать одиночные волновые пакеты различной длительности и амплитуды в сверхзвуковом пограничном слое. Изучение развития волновых пакетов показало, что волновой пакет уширяется в трансверсальном направлении. Углы расплывания волновых пакетов, возбуждаемых с помощью различных катушек зажигания, значительно различаются. В случае автомобильной катушки полуугол уширения в поперечном направлении составляет примерно 10°, тогда как в случае возбуждения тороидальной катушкой зажигания, полуугол равен приблизительно 5°. При этом скорости распространения волновых пакетов различной длительности и амплитуды оказались близки. Скорость распространения заднего фронта одиночных возмущений составляет Vз.ф.≈0.3–0.4V; центра пакета – Vи.п.≈0.6–0.7V; заднего фронта – Vз.ф.≈0.3–0.4V. Анализ показал, что в случае кратковременного зажигания тлеющего разряда спектральный состав волнового пакета более высокочастотный, чем в случае возбуждения возмущений более длительным разрядом.

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 241-244 (2014) | Рубрики: 04.11 08.15

 

Фараносов Г.А., Бычков О.П. «Расчет низкочастотного усиления шума струи вблизи плоской пластины на основе данных о пульсациях давления в ближнем поле изолированной струи» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 35 (2017)

Представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований шума взаимодействия струи и плоской пластины. Эксперименты проводились в заглушенной камере АК-2 на модели одноконтурного сопла при наличии и отсутствии пластины, имитирующей плоскость крыла. Измерены характеристики дальнего акустического поля изолированной струи и струи при наличии жесткой пластины, расположенной параллельно оси струи на расстоянии одного диаметра сопла от нее. С помощью многомикрофонных решеток измерена азимутальная структура пульсаций давления ближнего поля изолированной струи. По результатам измерений построена упрощенная модель ближнего поля пульсаций струи, которая использована для определения величины низкочастотного усиления шума струи при наличии близкорасположенной пластины с помощью разработанного ранее аналитического метода. Проведено сравнение результатов моделирования с данными измерений шума струи при наличии пластины.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 35 (2017) | Рубрики: 04.11 08.15

 

Кирпичников В.Ю., Кощеев А.П., Мукалов Ю.Н., Шлемов Ю.Ф. «О возникновении и уменьшении максимумов в спектрах вибрации обтекаемой пластины с отверстием» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 117-123 (2017)

Объект и цель научной работы. Исследование влияния места расположения отверстия на пластине обшивки обтекаемого корпуса движущегося средства на уровни ее вибрации. Материалы и методы. Многоточечные измерения уровней вибрации обтекаемой пластины без отверстия и уровней вибрации двух обтекаемых пластин с отверстием, отличающихся местом его расположения. Влияние места расположения отверстия на вибрации обтекаемых пластин по разнице измеренных уровней и изменению формы спектра вибрации определено экспериментально. Основные результаты. Появление наиболее интенсивных максимумов в спектрах вибрации обтекаемой пластины при размещении отверстия вне геометрического центра имеет место при выполнении следующих условий: одна из частот Струхаля совпадает с собственной частотой изгибных колебаний пластины; на частоте указанного совпадения в спектре входной вибровозбудимости пластины у задней кромки отверстия имеется максимум. Заключение. Установлена возможность выбора мест расположения отверстий в обтекаемых пластинах движущихся объектов, при которых будет исключено интенсивное увеличение уровней их вибрации и шумоизлучения.

Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 3, с. 117-123 (2017) | Рубрики: 04.15 08.15

 

Шиплюк А.Н. «Стабилизация гиперзвуковых пограничных слоёв с помощью пассивных пористых покрытий» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014) | Рубрики: 04.16 08.15

 

Громыко Ю.В., Бунтин Д.А., Поливанов П.А., Сидоренко А.А., Маслов А.А. «Исследование влияния локального охлаждения/нагрева на положение ламинарно-турбулентного перехода с помощью теневых методов» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 65-66 (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 65-66 (2014) | Рубрики: 06.18 08.15

 

Крашенинников С.Ю., Маслов В.П., Миронов А.К. «Экспериментальное исследование влияния внешнего обтекания на акустическую эффективность шевронных сопел в компоновке с пилоном и крылом» II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 36 (2017)

Проведено экспериментальное исследование влияния внешнего обтекания на акустическую эффективность шевронных сопел в компоновке с пилоном и крылом с закрылками. Закрылки были отклонены на угол 20°, характерный для взлета самолета. Испытания проводились на мелкомасштабных (М∼1:60) моделях. Моделировалось выходное устройство перспективного двигателя со степенью двухконтурности порядка 12. Измерения проводилось как в статических условиях, так и при моделировании условий полета – внешнее обтекание модели при числе Маха Ме=0.28. Измерены диаграммы направленности и спектры шума струи за эталонным (осесимметричным) и шевронными соплами. Показано, что шевроны снижают шум струи на величину 1–1.5 dB в статических условиях и на 0.5–1 dB при наличии внешнего обтекания. Проведены оценки влияния шевронов на эффективно воспринимаемые уровни шума (EPNL) струи двигателя в контрольных точках с учетом масштаба моделей. При оценках предполагалось, что струя является независимым источником шума самолета на местности.

II Всероссийская акустическая конференция, совмещенная с XXX сессией Российского акустического общества. Нижний Новгород, 6–9 июня 2017 г. Программа и аннотации докладов, с. 36 (2017) | Рубрики: 08.11 08.15

 

Виноградов В.А., Гурылева Н.В., Иванькин М.А., Степанов В.А. «Особенности торможения высокоскоростного потока в конвергентных нерегулируемых воздухозаборниках» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 48, № 4, с. 28-39 (2017)

Рассмотрены результаты численного и экспериментального исследования особенностей торможения сверхзвукового воздушного потока в конвергентных нерегулируемых воздухозаборниках различной формы с управлением пограничным слоем и перепуском воздуха. Воздухозаборники предназначены для работы в широком диапазоне параметров набегающего потока. С помощью численного моделирования, основанного на решении трехмерных уравнений Навье–Стокса, получены результаты обтекания воздухозаборников на стационарных и дроссельных режимах работы при M=2–6. Экспериментальное исследование выполнено на моделях в аэродинамических трубах ЦАГИ и ЦИАМ в диапазоне M=2–5 и углов атаки α=0–7° Получено удовлетворительное соответствие расчетных и экспериментальных данных

Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 48, № 4, с. 28-39 (2017) | Рубрики: 08.11 08.14 08.15

 

Зверков И.Д., Козлов В.В., Крюков А.В. «Устранение отрыва потока на прямом крыле применением чередуемой волнистости в области низких чисел Рейнольдса» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 81-84 (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 81-84 (2014) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Колосов Г.Л. «Эксперименты по развитию контролируемых возмуений в сверхзвуковом пограничном слое на скользящем крыле при числах Маха 2 и 2,5» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 111-114 (2014)

Описывается продолжение исследований (Kolosov G.L., Kosinov A.D., Semionov N.V., YermolaevYu.G. Wave characteristics of unstable disturbances in 3D supersonic boundary layer. European Turbulence Conference, 1–4 September 2013, Lyon, France) и попытка описания процессов линейного развития и нелинейного взаимодействия неустойчивых возмущений, приводящих к ламинарно-турбулентному переходу в трехмерном пограничном слое на модели тонкого (3% профиль) скользящего крыла при числах Маха 2 и 2,5. В условиях контролируемого эксперимента получены пространственно-волновые характеристики линейного развития волнового поезда в пограничном слое на скользящем крыле при числах Маха 2 и 2,5. Показана возможность выполнения условия синхронизма для субгармонического взаимодействия между вводимыми возмущениями в таком течении.

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 111-114 (2014) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Мотырев П.А. «Развитие высокочастотных волновых пакетов-предвестников в пограничном слое прямого и скользящего крыльев, в условиях приближенных к естественным» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 162 (2014)

Изучению продольных локализованных возмущений, возникающих в пограничном слое при повышенной степени турбулентности набегающего потока, в последние годы уделяется пристальное внимание. За ними закрепилось название полосчатых структур (“streaky structures”). Внимание обусловлено важностью их роли в процессе ламинарно-турбулентного перехода в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока, что в свою очередь является актуальной задачей прикладной механики. Данные продольные локализованные возмущения создают в пограничном слое условия для развития неустойчивости, связанной с образованием высокочастотных волновых пакетов предвестников вблизи переднего и заднего фронта локализованного возмущения. Предвестники далее трансформируется в турбулентные пятна (“incipient spots”) и в результате течение в пограничном слое переходит из ламинарного состояния в турбулентное. В работе изучаются волновые пакеты-предвестники, возникающие в областях, предшествующие резкому локальному изменению скорости вблизи фронтов продольного возмущения. Продольные возмущения вводились в пограничный слой из внешнего потока. Такой подход позволяет, в отличие от предыдущих исследований, моделировать условия наиболее приближенные к естественным, сохраняя при этом точность. Эксперименты проводились в контролируемых условиях, в аэродинамической трубе МТ-324 ИТПМ СО РАН на модели прямого и скользящего крыльев. Исследовалась динамика развития предвестников в зависимости от градиента скорости вблизи переднего фронта продольного возмущения, амплитуды продольного локализованного возмущения и градиента скорости над профилем.

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 162 (2014) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Панина А.В. «О возбуждении и развитии искусственных возмущений в пограничном слое скользящего крыла с шероховатостями при числах Маха 2 и 2,5» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 167-170 (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 167-170 (2014) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Стрельцов Е.В., Иванов А.И. «Управляемый пограничный слой на жестких стенках АДТ: новый подход к проблеме индукции границ потока» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Уменьшение или полное устранение индукции границ потока при испытаниях моделей в аэродинамических трубах относится к числу важнейших методических задач, успешное решение которых обеспечивает получение точных и достоверных экспериментальных результатов. В последние десятилетия наибольшее распространение получили дозвуковые и трансзвуковые АДТ с проницаемыми (перфорированными или щелевыми) стенками рабочих частей. Для таких установок отработана методика испытаний, исследованы граничные условия и выбраны оптимальные геометрические параметры стенок, а также созданы расчетно-эмпирические методы введения поправок на индукцию границ потока. Опыт эксплуатации такой уникальной установки, как АДТ Т-128 ЦАГИ, имеющей рабочие части с перфорацией переменной проницаемости, в целом свидетельствует о существенных успехах в реализации малоиндукционного обтекания моделей. Вместе с тем вид граничных условий на перфорированных стенках накладывает некоторые принципиальные ограничения, не позволяющие, в частности, ни при какой выбранной проницаемости одновременно устранить влияние стенок на все основные аэродинамические характеристики. Попытки изменить вид граничных условий привели к развитию альтернативных концепций малоиндукционных АДТ. Одна из таких концепций – применение струйных границ – была предложена В.М. Нейланд и В.Я. Нейландом в 1984 г. Авторами было показано, что новый тип границ обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными проницаемыми и позволяет при правильном выборе параметров пристеночных струй практически устранить влияние стенок на все основные аэродинамические характеристики модели. Вместе с тем реализация обтекания моделей в струйных границах представляет собой достаточно сложную техническую задачу, требующую проектирования, монтажа и наладки струйных установок. Поскольку оптимальные струи вблизи жестких стенок всегда должны иметь меньший скоростной напор, чем основное течение, в данной работе предложен новый подход, позволяющий упростить технологию испытаний и использовать управляемый пограничный слой на жестких стенках в качестве аналога струйных границ. В АДТ Т-112 с сечением рабочей части 600"00 мм при числе Маха 0,8 проведена серия испытаний трех стандартных геометрически-подобных контрольных моделей в рабочей части с двухсторонней перфорацией и в жестких стенках с управляемым пограничным слоем на верхней и нижней стенках. Управление пограничным слоем осуществлялось путем выдвижения клиновидных спойлеров, создающих дополнительное сопротивление у стенок на входе в рабочую часть. В зоне расположения модели измерялись параметры пограничного слоя, причем толщина вытеснения варьировалась от 6 мм до 36 мм (что составляло от 2% до 12% полувысоты рабочей части). Полученные результаты показали, что рост пограничного слоя приводит к значительному изменению весовых характеристик модели. Например, уменьшение коэффициента Cy(α) при заданном угле атаки ? достигало 10% и соответствовало результатам испытаний в перфорированных стенках с коэффициентом раскрытия 23%, что по современным представлениям является избыточным раскрытием. Тенденции изменений остальных характеристик с ростом толщины пограничного слоя также свидетельствуют о наличии безындукционного режима где-то в промежутке между режимами с нулевым и максимальным выдвижением интерцепторов. С ростом толщины пограничного слоя наблюдается также заметное сближение аэродинамических характеристик, полученных при испытаниях геометрически-подобных моделей различного масштаба. Обнадеживающим является тенденция к одновременному улучшению сходимости как кривых Сy(α), так и моментных характеристик mz(α). Анализ первых результатов позволяет рассчитывать, что применение управляемого пограничного слоя в сочетании с жесткими (а, возможно, и проницаемыми) стенками рабочих частей АДТ может стать простым и эффективным методом устранения индукции границ потока в дозвуковых и трансзвуковых аэродинамических трубах. В работе сравниваются и анализируются экспериментальные данные, полученные при различных граничных условиях, а также результаты расчетов обтекания моделей, выполненные с использованием программных пакетов ANSYS CFX и EWT.

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Толкачев С.Н., Горев В.Н., Козлов В.В. «Исследование продольных вихревых возмущений и их вторичной неустойчивости, возбужденных элементом шероховатости на передней кромке скользящего крыла» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 206-209 (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 206-209 (2014) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Толкачев С.Н., Жаркова Г.М., Коврижина В.Н. «Применение жидкокристаллических термо-индикаторов для визуализации структуры течения за локализованными источниками возмущений на передней кромке скользящего крыла» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 210-213 (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 210-213 (2014) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Вершков В.А., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. «Моделирование обтекания несущего винта вертолета с маховым движением лопастей для задач аэроакустики» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 23 (2017)

В настоящее время большинство расчетов обтекания несущего винта сеточными методами проводится без моделирования махового движения и циклического управления лопастями. Учет данного типа движения для задач аэродинамики и аэроакустики осуществляется в зарекомендовавшем себя методе дискретных вихрей. Представленная работа носит методический характер, рассматриваются модельные винты на режиме висения и горизонтального полета. В ней показана возможность моделирования маховых движений и циклического изменения углов установки лопастей сеточными методами. Для решения уравнений Рейнольдса использован коммерческий пакет ANSYS.CFX (Лицензия ЦАГИ №501024). Программа управления индивидуальным движением лопастей винта написана на внутреннем языке «CEL» коммерческого пакета ANSYS.CFX. Получены временные реализации пульсаций звукового давления в точках на расстоянии 5 м от начала координат в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Начало координат расположено на оси винта в плоскости вращения, радиус несущего винта R=2,44 м. Показано влияние учета циклического управления лопастью и ее махового движения на акустические характеристики несущего винта. Показано влияние структуры расчетной сетки и шага по времени на полученные результаты.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 23 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Абалакин И.В., Бахвалов П.А., Бобков В.Г., Горобец А.В., Козубская Т.К., Аникин В.А. «Численное моделирование аэродинамических и акустических характеристик несущего винта вертолета» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 24-25 (2017)

Исследования акустических полей, создаваемых вертолётным винтом, исключительно актуальны, так как допустимые уровни шума, производимого вертолётом, жестко регламентируется нормами ИКАО и всё более ужесточаются. Достоверность численных результатов по моделированию акустики дальнего поля невозможна без подтверждения точности численного моделирования аэродинамических характеристик. Представлены результаты численного моделирования аэродинамических и акустических характеристик изолированного модельного винта вертолёта в режиме осевого обтекания.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 24-25 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Копьев В.Ф., Копьев В.А., Казанский П.Н., Моралев И.А. «Экспериментальные исследования эффективности снижения шума обтекания кругового цилиндра с помощью ВЧ ДБР актуатора» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 171-173 (2017)

При достигнутом прогрессе в снижении шума двигателя, шум планера, генерируемый его различными компонентами (задняя кромка крыла, элементы механизации крыла, шасси и т.д.) является важным компонент в общем уровне акустического шума самолета при посадке. Т.к. различные компоненты планера (стойка шасси, спойлер и т.д.) могут быть моделированы цилиндрами, потенциал воздействия плазменных актуаторов с целью снижения шума генерируемого цилиндром в поперечном потоке привлекает постоянный интерес исследователей. Целью данной работы было исследование воздействия плазменного актуатора на основе высокочастотного диэлектрического барьерного разряда (ВЧ ДБР) на генерацию шума цилиндром в поперечном потоке, ВЧ ДБР создается высоким напряжением с частотой порядка сотен килогерц. Управление обтеканием кругового цилиндра в поперечном потоке с помощью актуатора диэлектрического барьерного разряда (ДБР). работающего в диапазоне нескольких килогерц изучалось во многих работах. При этом результаты, при достаточно высоких числах Рейнольдса были ограничены скоростями потока не более чем 30 м/с. Однако успешное использование плазменных актуаторов в аэроакустических приложениях предполагает, что они могу подавлять шум при больших скоростях, по крайне мере соответствующих скорости посадки самолета ∼70–80 м/с. Таким образом, выполненные исследования позволили более чем в два раза, по сравнению с достигнутым в предыдущих работах, увеличить диапазон скоростей обтекающего потока и при этом повысить эффективность шумоглушения, снизив на 10 дБ шум обтекания цилиндра с помощью ВЧ ДБР актуатора при скорости потока до 80 м/с. Эти результаты представляют не только научный, но и технологический интерес.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 171-173 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Савельев А.Д. «Численное моделирование гиперзвукового обтекания летательного аппарата на высотном участке активного движения» Математическое моделирование, 29, № 9, с. 90-100 (2017)

Проводится численное моделирование гиперзвукового обтекания осесимметричного летательного аппарата при наличии сильно недорасширенной струи маршевого двигателя. Для нескольких последовательных точек трассы подъема аппарата исследуются характеристики возникающего на его боковой поверхности отрыва пограничного слоя. Число Маха на срезе сопла 6.56.5. Число Маха набегающего потока меняется от 44 до 77. При этом число Рейнольдса меняется от 2.5×105 до 3×103, а нерасчетность истечения струи – от 350 до 5×104. При числе Маха набегающего потока M=4 диапазон изменения нерасчетности истечения струи расширяется до значения 106. Рассматривается вариант замены струи жестким имитатором. Получены данные по значениям нерасчетности истечения струи (при которых начинает формироваться отрывное течение на боковой поверхности) протяженности зоны отрыва и уровне давления в ней в сравнении с имеющимися эмпирическими зависимостями. Показано значительное увеличение отрывной зоны перед струей при ее замене жестким имитатором тех же размеров.

Математическое моделирование, 29, № 9, с. 90-100 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Корнилов В.И. «Опыт применения вдува воздуха в турбулентный пограничный слой крыла самолета за счет ресурсов внешнего напорного потока» Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 179-190 (2017)

Изучена возможность применения вдува воздуха в несжимаемый турбулентный пограничный слой несимметричного крылового профиля через мелкоперфорированную секцию, являющуюся частью обтекаемой поверхности крыла. Вдув осуществлялся путем подачи внешнего напорного потока через проницаемую носовую часть крыла. Показано, что при размещении секции вдува на «плоской» стороне крыла можно достичь лишь незначительного выигрыша в профильном сопротивлении. Вместе с тем, полученные результаты показывают, что имеется резерв повышения аэродинамической эффективности крыла за счет более удачного выбора участка вдува в области разрежения потока.

Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 179-190 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Замураев В.П., Калинина А.П. «Изменение аэродинамических характеристик крылового профиля на трансзвуковых режимах при одностороннем силовом воздействии элементов его поверхности на поток» Инженерно-физический журнал, 90, № 3, с. 599-602 (2017)

Проведено математическое моделирование влияния вынужденных колебаний элемента поверхности одной из сторон крылового профиля на ударно-волновую структуру при трансзвуковом обтекании. Для постоянной максимальной амплитуды скорости движения участка профиля, близкой по величине к скорости набегающего потока, исследовано качественное и количественное влияние параметров его колебаний на волновое сопротивление профиля и его подъемную силу в широком диапазоне частот. Показано появление в этом случае дополнительной подъемной силы.

Инженерно-физический журнал, 90, № 3, с. 599-602 (2017) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Бородулин В.И., Иванов А.В., Качанов Ю.С., Мищенко Д.А., Феденкова А.А. «Экспериментальное исследование трёхмерной распределенной вихревой восприимчивости пограничного слоя с неблагоприятным градиентом давления в присутствии неоднородностей поверхности» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 46-49 (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 46-49 (2014) | Рубрика: 08.15

 

Иванов А.В., Качанов Ю.С., Мищенко Д.А. «Распределенная восприимчивость пограничного слоя на вогнутой стенке к вихрям набегающего потока при порождении нестационарных мод неустойчивости Гёртлера» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 85-88 (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 85-88 (2014) | Рубрика: 08.15

 

Катасонов М.М. «Локализованные возмущения и их роль в процессе ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014) | Рубрика: 08.15

 

Крюков А.В., Козлов В.В., Зверков И.Д. «Устранение отрыва потока на прямом крыле применением чередуемой волнистости в области низких чисел Рейнольдса.» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Представленные результаты по исследованию влияния второстепенной волнистости, расположенной во впадине основной, на возникновение и развитие отрыва потока. Показано, что при определенной комбинации волнистостей удается полностью устранить отрыв потока.

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014) | Рубрика: 08.15

 

Мищенко Д.А. «Экспериментальное исследование распределенного порождения мод Гёртлеровской неустойчивости вихрями набегающего потока» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014) | Рубрика: 08.15

 

Сахнов А.Ю. «Аналитическое решение уравнений ламинарного пограничного слоя при обтекании клина с проницаемой поверхностью» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., http://pmtent10.itam.nsc.ru/ru/reportlist (2014) | Рубрика: 08.15

 

Семенов А.Н., Гапонов С.А. «Численное моделирование линейных пространственно-периодических возмущений в сверхзвуковом пограничном слое» Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 186-189 (2014)

Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии. Доклады X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения академика В.В. Струминского, Новосибирск, 23–25 апреля 2014 г., с. 186-189 (2014) | Рубрика: 08.15

 

Губанов Д.А., Дядькин А.А., Запрягаев В.И., Кавун И.Н., Рыбак С.П. «Характеристики пульсаций в следе за конусом при трансзвуковой скорости потока» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 174-175 (2017)

Задача по исследованию характеристик следа при обтекании различных тел является актуальной и встречается во многих областях техники. Целью данной работы является экспериментальное изучение уровня и спектральных характеристик пульсаций полного давления, возникающих в следах за соплами выключенных двигателей системы аварийного спасения во время старта ракеты-носителя с космическим кораблем. Установлено, что среднеквадратичные значения пульсаций полного давления в области возвратного течения за соплом РБАС составляют ∼0.4% от величины полного давления в форкамере установки. Происходит быстрое повышение, как полного давления, так и суммарного уровня пульсаций полного давления в следе вниз по потоку от зоны возвратного течения. Максимальные значения пульсаций полного давления в слое смешения струи и в следе за соплом РБАС соизмеримы друг с другом и составляют примерно от 4% до 7,5% полного давления в форкамере, при этом уровень пульсаций в сдвиговых слоях меняется слабо при увеличении значения продольной координаты. Введение в струю пилона с датчиком пульсаций приводит к установлению автоколебательного режима течения, что вызывает появление на частотных спектрах локальных пиков с обертонами.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 174-175 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Котов А.Н. «Исследование вибраций обтекаемых конструкций в ультразвуковой области спектра» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 176 (2017)

Высокочастотные пульсации давления турбулентного пограничного слоя и вызванные ими высокочастотные вибрации обшивки фюзеляжа и других обтекаемых тел ранее не очень интересовали исследователей, так как данные возмущения быстро затухают, неэффективно передаются через преграды и не вызывают сильного дискомфорта у пассажиров. Модели для данной области спектра также отсутствовали. Однако в связи с появлением и внедрением новых методов неразрушающего контроля прочности и целостности конструкций, основанного на акустической эмиссии в ультразвуковой области частот, стала актуальной задача экспериментального определения спектральных уровней вибраций обтекаемых тел в высокочастотной области. Эксперимент проводился на стенде АК-2 с прямоугольной композитной пластиной, обтекаемой с одной стороны струёй из сопла с различными скоростями потока. Для измерения применялась широкополосные пьезоэлектрические датчики и быстродействующая измерительная аппаратура с широким динамическим диапазоном. Для обработки применялось осреднение коррелограмм длиной 30 секунд и спектральная оконная функция Блэкмана–Натола размером 25 000 отсчётов. Динамический диапазон системы позволил обнаружить вибрации образца в диапазоне частот до 100 кГц с интенсивностью, зависящей от скорости набегающего потока, с характерной скоростью спада спектральной плотности 40 дБ на декаду.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 176 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Кудашев Е.Б., Каленова Н.И., Яблоник Л.Р. «Измерение турбулентных спектров пристеночных пульсаций давления при воздействии температурной помехи» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 220 (2017)

Проведение исследований воздействия пристеночных пульсаций давления на поверхности самолета определяется необходимостью разработки акустических методов борьбы с аэродинамическими источниками шума в салоне и кабине самолета. В авиационной акустике большое внимание уделяется исследованию пространственно-временной структуры полей пульсаций давления на поверхности самолета, имеющее важное значение для определения интенсивности и структуры силовых воздействий и расчета шума в салоне от полей пристеночных пульсаций давления. Порождение звука турбулентностью считается одной иэ наиболее трудных проблем современной гидроаэродинамической акустики. В докладе рассматриваются псевдозвуковые пульсации давления, возникающие в пограничном слое и локализованные внутри турбулентного потока. Турбулентные спектры являются основной статистической характеристикой поля пульсаций давления турбулентного пограничного слоя, возникающего на обтекаемой поверхности, и определяющего силовое воздействие потока в задаче генерации звука упругими конструкциями. Представляет значительный интерес определить влияние различных факторов на величину искажения регистрируемых спектральных уровней пульсаций давления, В работе исследовано влияние температурных флуктуации температурно-стратифицированной среды и определена величина температурной помехи измерения пристеночных пульсаций давления. Обнаружено, что флуктуации температуры оказывают существенное влияние на экспериментальные исследования турбулентных полей давлений в области низких и средних частот спектра.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 220 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Голубев А.Ю., Потокин Г.А. «Неоднородное поле пульсаций давления в окрестности консольного цилиндра» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 223-224 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 223-224 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Абалакин И.В., Жданова Н.С., Козубская Т.К. «Использование погруженных условий для описания препятствии при моделировании нестационарных турбулентных течений» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 237-238 (2017)

Многие задачи, характерные для авиационных приложений, связаны с исследованием течений вокруг твёрдых тел различной конфигурации, большинство методов численного моделирования аэродинамического обтекания препятствий предполагает наличие расчетной сетки, в которой поверхность твердого тела отслеживается граничными сеточными узлами. Построение качественной расчетной сетки длительный по времени процесс, особенно в тех случаях, когда обтекаемое твёрдое тело имеет сложную геометрическую форму. Существенно критичными временные затраты на построение сеток могут быть в задачах, связанных с оптимизацией конфигурации обтекаемого твёрдого тела и требующих многократного изменения геометрии тела. В этих случаях более эффективным становится использование методов, в которых расчетная сетка строится во всей односвязной области определения задачи, а выполнение граничного условия в численном решении достигается модификацией системы уравнений газовой динамики так, чтобы на «погруженной» границе моделировались граничные условия, характерные для твёрдой поверхности. В докладе представлены результаты численного моделирования влияния дефлектора на аэродинамические и акустические характеристики турбулентного течения в каверне и результаты моделирования внешнего дозвукового обтекания кругового цилиндра. В данных задачах дефлектор и цилиндр моделируются с помощью метода погруженных граничных условий.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 237-238 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Савельев А.Д. «О численном моделировании вихреобразования на поверхности аэродинамического профиля в дозвуковом потоке» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 244 (2017)

Проводится численное моделирование обтекания аэродинамического профиля дозвуковым потоком вязкого газа в диапазоне изменения числа Рейнольдса от ламинарных до турбулентных значений. В расчетах используются нестационарные уравнения Навье–Стокса. дополненные уравнениями дифференциальной двухпараметрической модели турбулентной вязкости. Определяются характерные режимы течения и их последовательность. Рассматриваются случаи образования акустических волн и формирования дорожки вихрей на поверхности профиля. Дается физическая трактовка полученных результатов.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 244 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Любимов Д.А. «Исследование RANS/ILES методом влияния геометрии и дросселирования сверхзвукового воздухозаборника на спектральные характеристики пульсаций давления в канале воздухозаборника» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 245-247 (2017)

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 245-247 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Семенов А.Н., Гапонов С.А. «Численное моделирование взаимодействия сверхзвукового пограничного слоя с акустической волной при числе Маха 2» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 253-254 (2017)

Задача взаимодействия сверхзвукового пограничного слоя и акустической волны, рассмотренная в данной работе, в основном связана с задачей возникновения турбулентности. В данный момент, предсказание ламинарно-турбулентного перехода наиболее сложная задача, которая напрямую связана с восприимчивостью к внешним возмущениям. В результате данной работы получены результаты по усиление амплитуд колебания акустической волны на один порядок, получены зависимости от влияния угла падения и скольжения внешней акустической волны. Также проводилось сравнение результатов с плоскопараллельной теорией и прямым численным моделированием других авторов при одних и тех же параметрах потока.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 253-254 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Анализ с помощью RANS/ILES-метода течения и акустических характеристик нерасчётной сверхзвуковой струи при большом πсопла» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 255-256 (2017)

С помощью RANS/ILES-метода высокого разрешения было рассчитано истечение нерасчетной сверхзвуковой струи с перепадом 21.8. Отличительной особенностью является длинный сверхзвуковой участок с большим количеством «бочек». Геометрия сопла, для которого проводилось экспериментальное исследование, экспериментальные и расчётные данные взяты из статьи Антипова М.С. и др. Температура окружающей среды и полная температура на входе в сопло 300 К, полное давление на входе в сопло 21,8·105 Па давление окружающей среды 105 Па. Число ячеек сетки – 23,6 млн.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 255-256 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Честных А.О. «Применение RANS/ILES метода для исследования влияния переменного показателя адиабаты на течение и акустические характеристики нерасчетной сверхзвуковой горячей струи» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 257-258 (2017)

Комбинированный RANS/ILES-метод высокого разрешения применен для совместного расчета течения в биконическом сопле и недорасширенной горячей сверхзвуковой струе из него. Исследовано влияние учета зависимости показателя адиабаты от температуры на характеристики течения, турбулентности и шум в ближнем и дальнем поле для горячей и холодной сверхзвуковых струй. Для расчета шума в дальнем поле использован метод FWH в сочетании с технологией forward time stepping и осреднением по поверхностям Кирхгоффа. Расчеты выполнены для перепада давления в сопле π=4.0 и полной температуры струи на входе в сопло 300 К и 1050 К. Расчетная сетка содержит 4,5·106 ячеек. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру выхода из сопла и скорости, вычисленной по перепаду давления, равно 1.037·106 и 0,433·106, для холодной и горячей струи соответственно.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 257-258 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Шорстов В.А., Федорченко Ю.П., Макаров В.Е. «Влияние числа Рейнольдса на аэродинамические и акустические характеристики профиля при его обтекании без угла атаки» Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 263-264 (2017)

Представлены результаты расчетного исследования структуры течения и акустических характеристик профиля NASA0012 с хордой с=0.03 м. обтекаемого без угла атаки потоком вязкого газа со скоростью v=100 м/с при числе Рейнольдса Re=2·105. Расчеты выполнялись с использованием конечноразностной схемы типа МР5 с помощью развиваемой в ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» программы LEAP в постановке IDDES (модель турбулентности Спаларта–Аллмараса). Определены собственные частоты колебаний рассматриваемой полости на основе спектрального анализа изменения давления в точках на поверхности полости. Проведено исследование влияния положения источника на значения собственных частот колебаний, сравнение результатов, полученных расчетным и аналитическим способами.

Тезисы докладов Пятой открытой Всероссийской (XVII научно-технической) конференции по аэроакустике. (25–29 сентября 2017 г.), с. 263-264 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Ревизников Д.Л., Способин А.В., Сухарев Т.Ю. «Численное моделирование обтекания затупленного тела сверхзвуковым полидисперсным потоком» Теплофизика высоких температур, 55, № 3, с. 418-425 (2017)

Работа посвящена моделированию обтекания затупленных тел сверхзвуковыми потоками, содержащими твердые частицы полидисперсного состава. Рассматривается вариант широко распространенного на практике двухпараметрического гамма-распределения частиц по размерам. С целью учета межчастичных столкновений и взаимодействия частиц с обтекаемой поверхностью используется прямое численное моделирование столкновительной динамики дисперсной фазы. Исследуются локальные распределения частиц по размерам вблизи обтекаемой поверхности. Анализируется экранирующий эффект, обусловленный взаимодействием набегающих и отраженных от поверхности частиц. Отмечается, что поток энергии полидисперсной примеси к обтекаемой поверхности может быть с достаточной точностью представлен эквивалентным воздействием монодисперсной примеси.

Теплофизика высоких температур, 55, № 3, с. 418-425 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Моренко И.В., Федяев В.Л. «Неизотермическое поперечное обтекание цилиндра квадратного сечения с непроницаемым ядром, покрытым пористым слоем» Теплофизика высоких температур, 55, № 3, с. 426-432 (2017)

Рассмотрено поперечное неизотермическое обтекание вязкой несжимаемой жидкостью пористого цилиндра квадратного сечения. В качестве основного выделяется случай, когда непроницаемое ядро цилиндра окружено пористым слоем. Полная система уравнений Навье–Стокса и энергии интегрируется численно с использованием метода конечных объемов. Для описания гидродинамического взаимодействия потока и матрицы пористого слоя применяется закон Дарси. При умеренных числах Рейнольдса исследовано влияние проницаемости пористого слоя на характер течения и теплообмен цилиндра с потоком. Показано, что с ростом проницаемости теплоотдача обтекаемого цилиндра увеличивается в основном на его фронтальной стороне. В результате анализа полученных данных представлена аппроксимационная формула для среднего числа Нуссельта в зависимости от чисел Рейнольдса и Дарси. Приводятся также результаты расчетов гидродинамических и тепловых характеристик обтекания непроницаемого и полностью проницаемого цилиндра.

Теплофизика высоких температур, 55, № 3, с. 426-432 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Асеев М.А «Разработка математической модели процесса обтекания вагонов воздушным потоком» Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте (Iнформацiйно-керуючi системи на залiзничному транспортi), № 2, с. 21-25 (2017)

Проанализирована работа подсистем автоматического регулирования скорости скатывания отцепов в автоматизированных системах управления сортировочными станциями. Сформирован научный подход об определении потенциала скорости ветра при обтекании вагонов для повышения точности расчета скорости выхода отцепов с парковой тормозной позиции. Предложенный подход позволяет учитывать переменное значение скорости ветра, деформацию поля скорости ветра при обтекании рельефа и вагонов на путях сортировочного парка.

Информационно-управляющие системы на железнодорожном транспорте (Iнформацiйно-керуючi системи на залiзничному транспортi), № 2, с. 21-25 (2017) | Рубрики: 08.15 10.06

 

Палкин Е.В., Мулляджанов Р.И. «Низкочастотные пульсации в задаче обтекания цилиндра потоком жидкости в узком зазоре при Re = 3 750» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 43-49 (2017)

В инженерных приложениях и в природе часто реализуются течения жидкости или газа между двумя ограничивающими поверхностями. В работе при помощи численного моделирования уравнений Навье–Стокса методом крупных вихрей (Large-Eddy Simulations) исследована задача обтекания цилиндра в узком зазоре при числе Рейнольдса ReD = 3 750, построенном по диаметру цилиндра, и среднерасходной скорости набегающего потока. Показано влияние ограничивающих стенок при сравнении линий тока осредненного течения со случаем обтекания бесконечного цилиндра однородным потоком при сравнимом числе Рейнольдса. Сравнение осредненных по времени полей скорости перед и за цилиндром показало хорошее согласие с экспериментальными данными при учете высокой чувствительности характерных вихревых структур к числу Рейнольдса и уровню турбулентности набегающего потока. При помощи спектрального анализа выявлены энергонесущие моды в рециркуляционной зоне. Эти низкочастотные колебания характеризуются сменяющимися состояниями с парой доминирующих вихрей, что предположительно должно сильно влиять на теплоперенос около цилиндра.

Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 43-49 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Лысенко В.И., Смородский Б.В., Ермолаев Ю.Г., Гапонов С.А., Косинов А.Д., Семенов Н.В., Яцких А.А. «Влияние инжекции тяжелого газа в пристеночный слой сверхзвукового пограничного слоя на его переход» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 50-56 (2017)

Проведены экспериментальные исследования по влиянию распределенного вдува тяжелого газа (элегаз SF6) в пристеночный слой сверхзвукового (число Маха набегающего потока M=2) пограничного слоя плоской пластины на его ламинарно-турбулентный переход. Впервые экспериментально показано, что при инжекции тяжелого газа происходит стабилизация пограничного слоя, и положение перехода отодвигается от передней кромки.

Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 50-56 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Яцких А.А., Руменских М.С., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семенов Н.В., Косорыгин В.С. «Возбуждение локализованного волнового пакета в трехмерном сверхзвуковом пограничном слое» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 57-65 (2017)

Представлены результаты экспериментального исследования возбуждения локализованных во времени и пространстве контролируемых возмущений (волновых пакетов) в сверхзвуковом пограничном слое скользящего крыла. Эксперименты выполнены при числе Маха М=2 на модели крыла с чечевицеобразным профилем и углом скольжения передней кромки 40° под нулевым углом атаки. Волновые пакеты генерировались с помощью импульсного электрического разряда на поверхности экспериментальной модели. Изучена структура возбуждаемых волновых пакетов. Обнаружено, что волновой пакет имеет несимметричную форму. Проведены сравнения со случаем двумерного пограничного слоя.

Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 57-65 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Решетова А.И., Поплавская Т.В. «Численное исследование развития возмущений на пластине в гиперзвуковом потоке смеси колебательно-возбужденных газов» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 2, с. 11-19 (2017)

Рассмотрена задача развития возмущений в гиперзвуковом вязком ударном слое на плоской пластине в потоке смеси колебательно-возбужденного углекислого газа и азота на базе решения двумерных нестационарных уравнений Навье–Стокса. При моделировании термической неравновесности с помощью двухтемпературной модели релаксационных течений учитывалось два канала колебательной релаксации молекул СО2 при столкновениях их с молекулами СО2 и при столкновениях с молекулами N2. В работе представлены данные по динамике развития возмущений на поверхности пластины в широком диапазоне определяющих параметров (угол атаки 5–20°, содержание СО2 в смеси, температура торможения T0=2 000–4 000 К).

Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 2, с. 11-19 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Губанов Д.А., Запрягаев В.И. «Многомодовые пульсации в осесимметричной полости при обтекании сверхзвуковым потоком» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 2, с. 119-128 (2017)

Представлены результаты экспериментального исследования структуры течения и спектральных характеристик пульсаций давления в осесимметричной полости, омываемой сверхзвуковым потоком при числе Маха 2. Выявлено наличие многомодовых пульсаций, характеризующихся тем, что в различные моменты времени доминируют различные моды колебаний. Максимальная амплитуда пульсаций давления одной моды соответствует минимальному значению другой. Зарегистрирован случайный характер перестройки режима колебаний с одной моды на другую с временем существования колебаний отдельной моды существенно больше ее периода. Установлено, что моды колебаний существуют в виде тороидальных и спиральных возмущений. Результаты численного моделирования качественно воспроизводят многомодовый характер пульсаций, наблюдаемый в эксперименте.

Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 2, с. 119-128 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Березко М.Э., Никитченко Ю.А., Тихоновец А.В. «Сшивание кинетической и гидродинамической моделей на примере течения Куэтта» Труды Московского авиационного института, № 94, с. 3 (2017)

Предложена физико-математическая модель течения газа в пристеночной области. В пределах кнудсеновского слоя используется модельное кинетическое уравнение, в остальной расчетной области – модель Навье–Стокса–Фурье (НСФ). В области сшивания моделей восстанавливается аппроксимирующая функция распределения, представляющая собой разложение локально-равновесной функции Максвелла по степеням тепловой скорости. Параметры разложения (неравновесные напряжения и тепловые потоки) определяются в приближении модели НСФ. На примере решения тестовой задачи о течении Куэтта показано, что разработанная модель обладает удовлетворительной точностью описания поля течения в широком интервале чисел Кнудсена и Маха.

Труды Московского авиационного института, № 94, с. 3 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Товстик П.Е., Товстик Т.П., Наумова Н.В. «Длинноволновые колебания и волны в анизотропной балке» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 4, № 2, с. 323-335 (2017)

Методом асимптотического интегрирования исследуются длинноволновые колебания и волны в бесконечной неоднородной по толщине анизотропной балке-полоске. Построено дисперсионное уравнение второго порядка точности по отношению к относительной толщине балки. Отмечены дополнительные качественные эффекты, связанные с анизотропией.

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 4, № 2, с. 323-335 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Бойко А.В., Довгаль А.В., Козлов В.В. «Неустойчивость отрывного течения за двумерными элементами неровности поверхности в низкоскоростном воздушном потоке (обзор)» Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 171-178 (2017)

В результате многолетних исследований обтекания двумерных элементов неровности поверхности дозвуковым воздушным потоком сформированы физические модели их влияния на переход к турбулентности в пограничном слое. В основу моделей заложены свойства устойчивости пристенного течения в окрестности его геометрических неоднородностей. Механизмы дестабилизации пограничного слоя элементами неровности, выявленные в рамках традиционного анализа малых колебаний слоев сдвига скорости и с применением развитых в последнее время подходов к рассмотрению локальной/глобальной модальной/немодальной устойчивости течения, обсуждаются в настоящем обзоре. При его подготовке предпочтение авторов было отдано тому, чтобы в сжатом виде обозначить основные пути турбулизации течения, избегая многочисленных деталей, которые приводятся в оригинальных работах.

Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 171-178 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Моренко И.В. «Ламинарное обтекание вязкой несжимаемой жидкостью цилиндра, совершающего вращательные колебания» Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 365-371 (2017)

Выполнено численное моделирование нестационарного ламинарного обтекания вязкой несжимаемой жидкостью кругового цилиндра, совершающего вынужденные вращательные колебания вокруг своей оси. Уравнения Навье–Стокса решены методом конечных объемов с помощью пакета OpenFOAM. Установлены значения амплитуды и частоты вынужденных колебаний, при которых достигается максимальное снижение коэффициента сопротивления цилиндра.

Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 365-371 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Горелов Д.Н., Говорова А.И. «Исследование структуры вихревого следа при отрывном обтекании пластинки» Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 373-380 (2017)

Рассмотрена плоская нелинейная начально-краевая задача об отрывном обтекании пластинки, начавшей движение с постоянной скоростью из состояния покоя. Приведены результаты численного эксперимента, позволившие детально проследить процесс формирования вихревого следа за вертикальной пластинкой. Показано, что после начала движения за пластинкой последовательно формируются несколько устойчивых вихревых структур, включая дорожку Кармана. Обнаружено, что с появлением дорожки Кармана возникает резкий и существенный рост интенсивности вихревого следа и силы гидродинамического сопротивления с пульсирующим характером изменения с течением времени. Сделан вывод о возникновении на этом режиме автоколебаний жидкости около пластинки.

Теплофизика и аэромеханика, № 3, с. 373-380 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Гапонов С.А., Терехова Н.М. «Автоколебания, ответвляющиеся от нейтральной кривой в сверхзвуковом пограничном слое при М=2» Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 11, № 3, с. 5-15 (2016)

В рамках слабонелинейной теории устойчивости исследуется мягкое и жесткое порождение периодических колебаний в сверхзвуковом пограничном слое при числе Маха М=2. Модель включает эффекты самовоздействия (порождение стационарных вторичных гармоник и генерацию возмущений двойных частот). Показано, что в рамках этой модели на нижней ветви нейтральной кривой появляются области докритического роста. Этот эффект напрямую связан с влиянием сжимаемости.

Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 11, № 3, с. 5-15 (2016) | Рубрика: 08.15

 

Митряков А.С., Литвинов И.В., Шторк С.И. «Исследование пульсационных характеристик нестационарного вихревого течения с помощью отборников давления» Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 11, № 3, с. 27-33 (2016)

Использование специальных отборников совместно с измерительными микрофонами позволяет проводить локальные измерения пульсаций давления, при этом минимально возмущая исследуемое течение. Для восстановления исходного сигнала пульсаций давления необходима информация о передаточной характеристике отборника давления. В работе представлена методика получения передаточной характеристики отборника, апробирована теоретическая оценка данной характеристики на основе аналитической модели, а также продемонстрировано восстановление реального сигнала пульсаций давления, полученного в нестационарном течении на выходе вихревой тангенциальной камеры.

Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 11, № 3, с. 27-33 (2016) | Рубрика: 08.15

 

Динь К.Х., Егоров И.В., Федоров А.В. «Взаимодействие волн Маха и пограничного слоя при сверхзвуковом обтекании пластины с острой передней кромкой» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 48, № 4, с. 10-19 (2017)

В рамках трехмерных уравнений Навье–Стокса выполнено численное исследование взаимодействия волн Маха, возбуждаемых двумерной неровностью на боковой стенке рабочей части аэродинамической трубы, с пограничным слоем на пластине с острой передней кромкой при числе Маха набегающего потока 2.5. Показано, что волна Маха возбуждает продольный квазистационарный след, распространяющийся в пограничном слое на большие расстояния от передней кромки пластины. Детально рассмотрена структура следа. Результаты численного расчета хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными в аэродинамической трубе T-325 ИТПМ СО РАН.

Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 48, № 4, с. 10-19 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Абрамов Ф.А., Брутян М.А., Ковалев В.Е. «Влияние микрополярных свойств среды на отрыв ламинарного пограничного слоя» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 48, № 4, с. 20-27 (2017)

Рассмотрена задача обтекания профиля Жуковского потоком вязкой несжимаемой жидкости, пристеночный слой которой содержит полимерные микрочастицы. В рамках уравнений пограничного слоя численно изучено влияние степени микрополярности среды на сопротивление трения и положение точки отрыва при ламинарном обтекании.

Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 48, № 4, с. 20-27 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Юдин М.А. «Неустойчивость цилиндра в циркуляционном потоке несжимаемой идеальной жидкости» Прикладная математика и механика, 81, № 2, с. 216-229 (2017)

В рамках двумерных уравнений Эйлера исследуется устойчивость системы, состоящей из внутреннего незакрепленного кругового цилиндра, обтекающей его несжимаемой жидкости с круговыми линиями тока и внешнего закрепленного цилиндра (стакана). Получено уравнение для собственных частот при различных средних течениях, реализуемых между цилиндрами. Приведены точные решения этого уравнения и дан их анализ. Проведено энергетическое исследование потери устойчивости в системе.

Прикладная математика и механика, 81, № 2, с. 216-229 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Хадидулаби М., Ансариян Х. «Численный анализ отрыва вихрей при обтекании дельтовидного крыла сверхзвуковым потоком воздуха» Прикладная механика и техническая физика, 58, № 3, с. 19-29 (2017)

Проведено исследование процесса обтекания сверхзвуковым потоком дельтовидного крыла с острой кромкой и углом стреловидности, равным 60, при его вертикальных колебаниях. При численном моделировании использовались метод конечных объемов и SST ($k-\omega$)-модель турбулентности. Моделирование выполнено для различных чисел Маха и различных значений угла атаки. Исследованы структура течения в поперечной плоскости потока и петли гистерезиса, обусловленные наличием областей сосредоточения вихрей, определены точки отрыва вихрей. Изучена структура течения при различных значениях числа Маха, угла атаки, амплитуды и частоты колебаний.

Прикладная механика и техническая физика, 58, № 3, с. 19-29 (2017) | Рубрика: 08.15

 

Бунтин Д.А., Маслов А.А. «Анализ развития возмущений в гиперзвуковом пограничном слое за волнистой поверхностью» Письма в Журнал технической физики, 43, № 13, с. 65-72 (2017)

Экспериментально исследована устойчивость сверхзвукового пристенного течения над мелко гофрированной пластиной в набегающем потоке аэродинамической трубы с числом Маха 6. Получены коэффициенты роста возмущений, которые показывают, что волнистая стенка стабилизирует течение в пограничном слое относительно возмущений второй моды, но дестабилизирует возмущения первой моды. Проведен биспектральный анализ возмущений. Получено, что с уменьшением амплитуд пульсаций второй моды нелинейные процессы в пограничном слое за волнистой поверхностью становятся сильно подавленными: гармонический резонанс второй моды отсутствует, а нелинейные процессы в низкочастотной области спектра имеют на порядок более низкую амплитуду взаимодействия и существенно более ограниченный частотный диапазон. Благодаря стабилизирующему влиянию волнистой поверхности на возмущения второй моды начало ламинарно-турбулентного перехода в целом задерживается. DOI: 10.21883/PJTF.2017.13.44813.16733

Письма в Журнал технической физики, 43, № 13, с. 65-72 (2017) | Рубрика: 08.15