Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.15 Колебания тел и структур в потоке, аэроупругость

 

Камруков А.С., Козлов Н.П., Протасов Ю.С. «Исследование процессов ударного торможения гиперзвуковых потоков плотной плазмы» Теплофизика высоких температур, 16, № 6, с. 1235-1242 (1978)

Приведены результаты экспериментального исследования радиационно-газодинамических процессов ударного взаимодействия высокоскоростных плотных плазменных потоков, формируемых магнитоплазменными компрессорами, с плоскими и профилированными преградами в вакууме. Показано, что при торможении гиперзвуковых импульсных плазменных потоков значительная часть их кинетической энергии может быть преобразована в энергию излучения, при этом в ударно-сжатой области возможно достижение высоких яркостных температур плазмы. Излучательные характеристики разряда можно изменять в широком интервале путем изменения режима работы МПК и геометрии разрядного промежутка.

Теплофизика высоких температур, 16, № 6, с. 1235-1242 (1978) | Рубрики: 06.08 08.15

 

Воскобойник А.В., Воскобойник В.А. «Пульсации скорости и давления на обтекаемой поверхности с локальным препятствием» КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 36-42 (2003)

Проведены экспериментальные исследования по изучению влияния поперечно обтекаемого углубления и кольцевого препятствия на пограничный слой над пластиной и продольно обтекаемым гибким протяженным цилиндром. Измерены средние и пульсационные скорости в ламинарном и турбулентном пограничном слое над пластиной и в полуцилиндрическом углублении. Представлена структура вихревого течения в углублении. С ростом диаметра кольцевого препятствия интенсивность пульсаций псевдозвукового давления возрастает. Максимальное значение интенсивности наблюдается в ближнем следе препятствия. На расстояниях, превышающих 100 диаметров препятствия, пограничный слой восстанавливается.

КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 36-42 (2003) | Рубрика: 08.15

 

Воскобойник А.А., Воскобойник А.В., Воскобойник В.А. «Взаимные корреляции и спектры пульсаций давления за локальным препятствием» КОНСОНАНС-2005. Акустический симпозиум (27–29 сентября 2005 г.), с. 128-133 (2005)

Представлены результаты экспериментальных исследований пристеночных пульсаций давления позади кольцевых препятствий на продольно обтекаемом протяженном цилиндре. Пространственно-временные корреляции пульсаций давления в области ближнего следа препятствия убывают быстрее, чем в ненарушенном турбулентном пограничном слое на гибком цилиндре и плоской пластине. Наклон угла фазового спектра возрастает, из-за воздействия препятствия на поле пульсаций пристеночного давления. С ростом разделения между датчиками наклон фазового угла растет, а область его линейного изменения сдвигается в низкочастотный диапазон. Препятствия тормозят давление образующие вихревые системы, особенно мелкомасштабные высокочастотные вихри. Конвективная групповая и фазовая скорости псевдозвуковых пульсаций давления уменьшаются за кольцевым препятствием на протяженном цилиндре.

КОНСОНАНС-2005. Акустический симпозиум (27–29 сентября 2005 г.), с. 128-133 (2005) | Рубрика: 08.15

 

Воскобойник А.В., Воскобойник В.А. «Псевдозвуковые источники гидродинамического шума на обтекаемой плоской пластине с полусферической лункой» КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 47-53 (2007)

In the report results of experimental researches on studying of a local hemispherical dimple influence, which is formed on hydraulic smooth flat plate, on sources of pseudo-sound fluctuations, structure of a turbulent boundary layer both its kinematical and spectral characteristics are resulted. The measurements which have been carried out with the help hot-wires have shown, that inside dimple a three-dimensional vortical systems of various scales which are periodically break up in a boundary layer are formed. In the spectral dependences of velocity fluctuations which are measured inside a hemispherical cavity and near it, occurrence of discrete peaks is revealed. These local rises of frequency levels correspond to rotation frequency of a large-scale vortex inside dimple and frequency of its break up outside in a boundary layer. Besides discrete peaks in spectral dependences answer to a wake mode of fluctuations and second shear mode Rossiter of self-sustained oscillations inside cavity. With distance from dimple interaction of a boundary layer and the power-intensive pseudo-sound sources of flow noise which are generated by vortical motion inside dimple, weakens and turbulent boundary a layer is restored.

КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 47-53 (2007) | Рубрики: 08.15 10.02

 

Сокол Г.И. «О преобразовании постоянного сверхзвукового потока в акустические колебания» КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 205-210 (2007)

Разработаны научно-технические основы нового метода генерирования акустических колебаний на основе использования источников аэродинамического типа. В основу положено взаимодействие сверхзвукового потока, движущегося с постоянной скоростью, с жестким телом, что приводит к появлению в среде периодически следующих ударных волн. Акустические колебания возбуждаются как гармонические составляющие процесса. В рамках линейной акустики выведена аналитическая зависимость, позволяющая провести расчёт величины звукового давления в дальнем акустическом поле излучателя.

КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 205-210 (2007) | Рубрика: 08.15

 

Борисюк А.О. «О методе нахождения шума, генерируемого турбулентной течением при сходе с края жесткой полуплоскости» КОНСОНАНС-2009. Акустический симпозиум (29 сентября–01 октября 2009 г.), с. 103-108 (2009)

A new analytical method is developed to predict noise generated by turbulent flow near trailing edge of a rigid half-plane. In this method, the turbulent pressure fluctuations, rather than the Lighthill’s sources, are chosen as the noise sources. It allows one to use for the chosen sources the information which is already available in the scientific literature, and hence, save much time required for making the corresponding numerical calculations. Also it is important that, in making such calculations, the developed method does not impose any restrictions on the minimum value of the frequency step.

КОНСОНАНС-2009. Акустический симпозиум (29 сентября–01 октября 2009 г.), с. 103-108 (2009) | Рубрики: 08.15 10.01

 

Воропаев Г.А., Воскобойник В.А., Воскобойник А.В. «Генерация псевдозвуковых пульсаций при ламинарном обтекании овальной лунки» КОНСОНАНС-2009. Акустический симпозиум (29 сентября–01 октября 2009 г.), с. 337-342 (2009)

The results of experimental and numerical researches of forming of vortical flow are presented into an oval dimple, located on a flat surface, for the laminar flow regime. The optimum parameters of asymmetric oval dimple are certain from point of most heat-hydraulic efficiency and forming of steady vortical structures in its wake, namely length of cylindrical insertion is equal to the diameter of spherical segment and corner of location of dimple of 60° in relation to direction of the stream. During optimum configuration of dimple a steady large-scale coherent fusiform vortical structure is formed in it. A fusiform vortex, accomplishing oscillation, both joins in with the bottom of forage spherical part of the dimple or break up from it. At the break up a fusiform vortex takes a form of tornado-like vortex, focus of which is on a front to streamwise spherical side of the dimple, and a flow is periodically break up in a boundary layer behind forage spherical part of the dimple, forming a longitudinal coherent vortical structure. Most strongly the break up of vortical structures at =60° is observed in middle cylindrical part of the oval dimple, that to stipulate appearance in near wake of this part of the dimple of maximal levels of shear stresses.

КОНСОНАНС-2009. Акустический симпозиум (29 сентября–01 октября 2009 г.), с. 337-342 (2009) | Рубрика: 08.15

 

Вовк И.В., Малюга В.С. «Возбуждение звука при обтекании сферы» КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 65-70 (2013)

Рассматривается задача излучения звука при обтекании сферы потоком вязкой жидкости в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Предложенный численный алгоритм решения задачи, основанный на методе конечных объемов, применим к задачам об обтекании тел произвольной геометрии. При ламинарных режимах течения применяется техника DNS, при турбулентных режимах – техника LES. Установлено, что, начиная с некоторого значения числа Рейнольдса, в потоке за сферой наблюдается периодическое образование и срыв вихрей. С использованием известного решения для сферического излучателя рассчитано звуковое поле, порождаемое течением. Представлена диаграммы направленности.

КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 65-70 (2013) | Рубрика: 08.15

 

Воскобойник В.А. «Предельная зависимость интенсивности пульсаций пристеночного давления под турбулентным пограничным слоем на пластине» КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 71-76 (2013)

The summarizing results of influence of a sensible surface diameter of the pressure fluctuation sensors and pinhole diameter above the sunken microphones on the measured intensity of the wall-pressure fluctuations are presented. The maximum values of intensity of the wall-pressure fluctuations which are measured by the point pressure fluctuation sensors are indicated. Maximum dependence of change of the wall-pressure fluctuation intensity is got on the Karman number for a turbulent flow above the smooth surface of pipe or channel and for a turbulent boundary layer with a zero pressure gradient.

КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 71-76 (2013) | Рубрика: 08.15

 

Воскобойник В.А., Воскобойник А.А., Воскобойник А.В. «Генерация псевдозвука вихревыми структурами в поперечно обтекаемой овальной лунке» КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 77-82 (2013)

The research results of the pseudo sound wall-pressure fluctuation field are led inside and near-by the transversal streamlined oval dimple which is situated on a hydraulically smooth flat surface. It is set that intensity of the wall-pressure fluctuation field on a aft wall of the dimple almost on an order higher, than on a front wall of the dimple and with the velocity increase exceeding increases. Discrete constituents appear in the wall-pressure spectra. They answer characteristic frequencies of low-frequency oscillations of vortical flow inside dimple, frequencies of break-up vortical structures outside from the dimple, frequencies of rotation of circulation flow inside the dimple, generating large-scale coherent vortical structures, and frequencies, answering shear modes of a self-excited oscillations of the vortical structures of the shear layer.

КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 77-82 (2013) | Рубрика: 08.15

 

Никишов В.И., Воскобойник В.А., Воскобойник А.А., Воскобойник А.В. «Псевдозвуковые пульсации пристеночного давления в отверстии размыва грунта перед призматической опорой» КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 212-217 (2013)

The results of experimental researches of the field of pseudo sound wall-pressure fluctuations which is formed at the turbulent flow inside the local scour before prismatic pile are presented. Two quazy stable large-scale horseshoe vertical structures are formed inside the scour. Most intensity of the wall-pressure fluctuations is observed wherein a handing down flow along the streamlined surface of prism interacts with the erosion soil. The most spectral levels of the pseudo sound wall-pressure fluctuations in the scour hole before a prismatic model are observed near-by foundation of prism, and the least – on the bottom of overhead slope of a sand sediment in the scour hole.

КОНСОНАНС-2013. Акустический симпозиум (1–2 октября 2013 г.), с. 212-217 (2013) | Рубрика: 08.15

 

Воскобойник В.А., Макаренков А.П., Смоляр В.В. «Взаимные характеристики пульсаций псевдозвукового давления на поверхности продольно обтекаемого цилиндра» КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 52-58 (2015)

Представлены результаты экспериментальных исследований взаимных корреляций и спектров пульсаций пристеночного давления на поверхности продольно обтекаемого гибкого цилиндра. Обнаружено, что корреляции на цилиндре ниже, чем на пластине. Крупномасштабные когерентные вихревые структуры переносятся быстрее и вырождаются медленнее, чем мелкомасштабные вихри.

КОНСОНАНС-2015. Акустический симпозиум (29–30 сентября 2015 г.), с. 52-58 (2015) | Рубрика: 08.15

 

Borodin A.I., Pejgin S.B., Timchenko S.V. «Spatial streamlining of blunt bodies by non-uniform supersound viscous gas flow» Теплофизика высоких температур, 30, № 1, с. 116-121 (1992)

Теплофизика высоких температур, 30, № 1, с. 116-121 (1992) | Рубрика: 08.15

 

Курмаева К.В., Титов С.С. «Аналитическое построение ближнего поля трансзвукового течения около тонкого тела вращения» Сибирский журнал индустриальной математики, 8, № 3, с. 93-101 (2005)

Предложено решение осесимметрической задачи нестационарного трансзвукового обтекания тонких тел вращения в виде двойного ряда по степеням расстояния до оси симметрии и его логарифма в окрестности данной точки на оси симметрии. Для коэффициентов ряда получены рекуррентные цепочки уравнений. Сходимость построенного ряда доказана методом специальных мажорант. Доказана теорема существования и единственности решения краевой задачи для нелинейного дифференциального уравнения в частных производных с особенностью на оси симметрии в рассматриваемой асимптотической модели нестационарного трансзвукового течения. Тем самым обосновано применение предложенных рядов к задачам нестационарного трансзвукового обтекания тонких тел со сносом условий непротекания на ось симметрии, что позволяет использовать их в гибридных численноаналитических методиках, в том числе в модельных расчетах.

Сибирский журнал индустриальной математики, 8, № 3, с. 93-101 (2005) | Рубрика: 08.15

 

Блохин А.М., Ануфриев И.А. «Корректность линеаризованной задачи о сверхзвуковом обтекании клина в случае произвольных возмущений» Сибирский журнал индустриальной математики, 13, № 1, с. 3-17 (2010)

Методом диссипативных интегралов энергии изучается корректность смешанной задачи об обтекании клина в линейной постановке.

Сибирский журнал индустриальной математики, 13, № 1, с. 3-17 (2010) | Рубрика: 08.15

 

Старовойтов В.Н. «Стационарное решение задачи о движении шара в стоксовом течении Пуазейля» Сибирский журнал индустриальной математики, 18, № 3, с. 76-85 (2015)

Доказано существование стационарных решений задачи о движении твердого шара в цилиндрической трубе, заполненной вязкой несжимаемой жидкостью. Форма поперечного сечения трубы произвольна, течение жидкости описывается уравнениями Стокса. На бесконечности профиль скорости стремится к профилю течения Пуазейля. Показано, что стационарное решение возможно при любом положении шара в трубе. Шар совершает прямолинейное движение вдоль образующих цилиндра, при этом его линейная и угловая скорости зависят от положения его центра в сечении цилиндра.

Сибирский журнал индустриальной математики, 18, № 3, с. 76-85 (2015) | Рубрика: 08.15

 

Теймурян А., Хачисевки Х., Яздья С.Г. «Срыв вихрей с плоской пластины. Обзор» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 40-49 (2018)

Плоские пластины, как одиночные так и расположенные тандемом или бок о бок, широко используются во многих технических приложениях. Несмотря на обширные исследования структур течения и следов за подобными тупыми телами, данное нестационарное явление по-прежнему представляет собой важную проблему во многих промышленных приложениях. В данной работе приведен обзор состояния вопроса по обтеканию пластин различной конфигурации с упором на случай пластины, нормальной к набегающему потоку. Турбулентное течение в следе рассмотрено для пластин, расположенных тандемом и бок о бок. Приведен обзор численных исследований, причем особое внимание уделено реализованным моделям турбулентности. Отмечается влияние выбранной модели турбулентности на характеристики рассчитанного течения в следе.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 40-49 (2018) | Рубрика: 08.15

 

Липатов И.И., Тугазаков Р.Я. «Нелинейная неустойчивость в области перехода от ламинарного к турбулентному движению газа при сверхзвуковом пространственном обтекании пластины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 113-119 (2018)

Прямым численным моделированием сверхзвукового потока газа получен переход от ламинарного обтекания пластины к турбулентному. Показано, что образующиеся в пограничном слое волны Толлмина–Шлихтинга приводят из-за нелинейной неустойчивости к образованию в потоке наклонных возмущений, представляющих собой объединение волн сжатия и разрежения, интенсивности которых могут на два порядка превосходить интенсивность внешних гармонических возмущений. Представлены картины течения пространственного обтекания пластины, описаны структуры турбулентного пограничного слоя для потоков газа, обтекающих пластину с М=2 и 4.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 113-119 (2018) | Рубрика: 08.15

 

Большиянов И.П., Захаров Н.Н., Пьянков К.С., Тилляева Н.И. «Оптимальные осесимметричные головные части обтекаемых тел: расчеты и эксперимент» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 120-127 (2018)

Обсуждаются особенности прямых методов оптимального профилирования осесимметричных головных частей при сверхзвуковом обтекании. Оптимальная по волновому сопротивлению форма головной части тела вращения при сверхзвуковом обтекании содержит передний торец и примыкающий к нему с изломом пологий участок заданного удлинения (отношения длины к радиусу основания), также с изломом стыкующийся с основной, базовой частью тела. Указанный пологий участок в зависимости от длины может иметь и дополнительные внутренние изломы. Наличие изломов в профилируемой конфигурации часто является нежелательным из-за прочностных, тепловых или других ограничений. Поэтому при решении задач оптимального профилирования прямыми методами, как правило, используется аналитическая аппроксимация искомого контура, что приводит к увеличению сопротивления оптимизируемой конфигурации. Исследуется степень увеличения сопротивления головной части тела вращения при локальном сглаживании изломов оптимальной конфигурации, а также при глобальном изменении её формы с использованием аналитической аппроксимации. Показано, что рост сопротивления головной части тела вращения из-за ее неэффективной аппроксимации может многократно превысить выигрыш от оптимизации. Результаты расчетов подтверждаются сравнением с полученными экспериментальными данными.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 120-127 (2018) | Рубрика: 08.15

 

Липанов А.М., Карсканов С.А., Карпов А.И. «Прямое численное моделирование сверхзвукового течения в донной области кругового цилиндра» Прикладная механика и техническая физика, 59, № 1, с. 19-27 (2018)

Рассматривается сверхзвуковое течение в ближнем следе за цилиндром. С использованием прямого численного моделирования, основанного на алгоритмах высокого порядка аппроксимации, получены и анализируются распределения давления в донной области за круговым цилиндром при различных значениях числа Маха M. При M = 2,46 полученные результаты сравниваются с известными экспериментальными и расчетными данными. Также при различных значениях числа Маха рассчитывается генерация кинетической энергии турбулентности. DOI: 10.15372/PMTF20180103

Прикладная механика и техническая физика, 59, № 1, с. 19-27 (2018) | Рубрика: 08.15

 

Миронов С.Г., Поплавская Т.В., Кириловский С.В., Маслов А.А. «Критерий подобия сверхзвукового обтекания цилиндра с передней высокопористой ячеистой вставкой» Письма в Журнал технической физики, 44, № 6, с. 3-10 (2018)

Приведены результаты экспериментального и численного исследования влияния отношения диаметра цилиндра с передней газопроницаемой пористой вставкой из вспененного никеля к диаметру пор вставки на аэродинамическое сопротивление модели в сверхзвуковом потоке (Mбесконечность = 4.85, 7 и 21). Получена аналитическая зависимость нормированного коэффициента аэродинамического сопротивления от параметра, в который входит отношение диаметра цилиндра к диаметру пор вставки и число Маха. Данный параметр предложен в качестве критерия подобия в задаче сверхзвукового обтекания цилиндра с передней высокопористой ячеистой вставкой. DOI: 10.21883/PJTF.2018.06.45761.17087

Письма в Журнал технической физики, 44, № 6, с. 3-10 (2018) | Рубрика: 08.15