Рагимли П.И., Повещенко Ю.А., Подрыга В.О., Рагимли О.Р., Ритус И.В. «Задачи совместной фильтрации в талой зоне и пьезопроводной среде с газогидратными включениями» Математическое моделирование, 30, № 6, с. 95-116 (2018)

Рассматривается термодинамически равновесная совместная дискретная модель двухкомпонентной (H₂O, CH₄) трехфазной (вода, газ, гидрат) фильтрационной флюидодинамики и двухфазных процессов в талой зоне с отсутствием газогидратов, для которой производится расщепление по физическим процессам. Целью исследования является построение как в талой зоне, так и в среде с газогидратными включениями совместного семейства двухслойных полностью консервативных разностных схем метода опорных операторов с профилированными по пространству временными весами в соответствии с предлагаемым алгоритмом расщепления равновесной модели по физическим процессам. Непосредственное нерасщепленное использование изучаемой системы для целей определения динамики переменных и построения неявной разностной схемы, требуемой для расчетов фильтрационных процессов с крупными шагами по времени, затруднительно.

Синер А.А., Храмцов И.В., Кустов О.Ю., Федотов Е.С. «Математическая модель многослойной звукопоглощающей конструкции на основе вычислительного эксперимента» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 148 (2018)

Представлена математическая модель двухслойной и трехслойной звукопоглощающей конструкции основанная на решек полных нестационарных уравнений Навье–Стокса с помощью коммерческого пакета ANSYS Fluent. Для верификации математической модели выполняются расчеты одиночной ячейки двух- и трехслойной конструкции, установленной в акустический интерферометр. Выполненные расчеты показывают результаты очень близкие к результатам эксперимента, как по коэффициенту поглощения, так и по акустическому импедансу. В работе исследуется влияние особенностей постановки задачи на результаты расчета коэффициента поглощения и акустического импеданса. Расчеты выполняются при различных уровнях звукового давления на поверхности образца: 130, 140.150 дБ.

Егерева Э.Н., Егерев А.Ю., Зубов А.О. «Поперечные колебательные движения в вязкой жидкости, контактирующей с пористой средой» Вестник Мордовского университета, 28, № 2, с. 164-174 (2018)

Введение. Рассматривается решение двух задач о поперечных колебаниях в вязкой несжимаемой однородной жидкости, контактирующей с пористой средой (матрицей), насыщенной этой же жидкостью. Поверхностью раздела пористой среды и контактирующей с ней жидкости во всех рассмотренных случаях является плоскость. Материалы и методы. Для описания движения жидкости в пористой среде использовалось нестационарное уравнение Бринкмана. В граничных условиях учитывалось возможное скольжение жидкости в пористой среде вдоль твердой непроницаемой поверхности, ограничивающей пористую среду. Результаты исследования. Получены точные аналитические решения двух задач о внутренних поперечных волнах в вязкой жидкости, находящейся на слое пористой среды. Решение первой задачи показывает, что в вязкой жидкости могут существовать затухающие поперечные волны, скорость которых перпендикулярна направлению волны. В пористой среде амплитуда скорости монотонно уменьшается по мере удаления вглубь пористой среды. Сильное затухание волны происходит на расстоянии, приближенном к ее длине, поэтому дПоперечные колебательные движения в вязкой жидкости, контактирующей с пористой средой

Волков В.А., Семенов В.В., Сидху Д.С.С. «Волновое сопротивление периодических плоских рельефов» Труды Московского авиационного института, № 93, с. 3 (2017)

В рамках линейной теории изучена зависимость полных коэффициентов волнового сопротивления периодических плоских рельефов от их параметров подобия. Доказано, что полные коэффициенты волнового сопротивления бесконечного периодического плоского рельефа и его конечной части при целом волновом числе совпадают, а при дробном – почти всегда отличаются. Исключением из вышеуказанного правила являются особые плоские рельефы, уникальные свойства которых изучены и объяснены в данной работе.

Блонский А.В., Митрушкин Д.А. «Исследование влияния капиллярных сил на течение в трещинах с переменным раскрытием» Математическое моделирование, 30, № 9, с. 72-86 (2018)

Представлена физико-математическая модель двухфазного течения жидкости в дискретной системе трещин, которая учитывает переменное раскрытие трещин, переток между трещинами, капиллярные и гравитационные силы. Капиллярные силы описаны моделью Юнга–Лапласа, которая учитывает угол смачиваемости породы и поверхностное натяжение. Проведено исследование влияния структуры проводящих каналов в трещине, капиллярных и гравитационных сил, градиента давления, отношения вязкостей воды и нефти на динамику течения и коэффициент извлечения нефти. Показано, что капиллярные силы и структура каналов в трещине могут играть решающую роль в процессе вытеснения нефти водой.

Паймушин В.Н., Холмогоров С.А., Каюмов Р.А. «Экспериментальные исследования механизмов формирования остаточных деформаций волокнистых композитов слоистой структуры при циклическом нагружении» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 159, № 4, с. 473-492 (2017)

Проведены экспериментальные исследования на циклическое растяжение образцов из перекрёстно-армированного композита на основе углеленты ЭЛУР-П и связующего холодного отверждения ХТ-118. На основе полученных экспериментальных результатов выявлен и качественно исследован процесс формирования остаточных деформаций. Показано, что для исследуемого композита в осях орторопии существует такой уровень максимальных нормальных напряжений в условиях циклического нагружения, ниже которого происходит стабилизация параметра приращения деформаций на каждом цикле нагружения. Предложена методика определения формирующихся на каждом цикле нагружения остаточных деформаций путём введения в рассмотрение секущих модулей упругости на этапах нагружения и разгрузки и их определения исходя из экспериментальных диаграмм деформирования. Для различных, значительно отличающихся между собой скоростей нагружения получены экспериментальные зависимости значений секущих модулей упругости, формирующихся на этапах нагружения и разгрузки, от номера цикла. Предложена методика, которая позволяет из накопленной в процессе циклического нагружения полной деформации выделить вязкоупругую составляющую, обусловленную ползучестью связующего в условиях сдвига. Установлено, что для волокнистых композитов рассматриваемого класса при циклическом нагружении полная деформация может быть представлена в виде суммы вязкоупругой части, восстанавливающейся со временем, и остаточной деформации, по-видимому, связанной с необратимыми структурными изменениями в композите.

Борзов П.А., Филиппов С.Е., Тополов В.Ю., Брыль О.Е., Панич А.Е. «Электромеханические свойства и акустические характеристики композита сегнетопьезокерамика–корундовая керамика–воздух» Нано- и микросистемная техника, 20, № 7, с. 415-424 (2018)

Исследованы эффективные электромеханические свойства композита типа 3-0, в состав которого входят сегнетопьезокерамика ЦТС-19, плотная корундовая керамика (объемная концентрация 0,05<m_c<0,18) и воздух. Установлены практически равные объемные концентрации корундовых включений и воздушных пор, что существенно влияет на свойства композита, его коэффициенты электромеханической связи и скорости распространения звука в нем. Эффективные параметры интерпретированы в рамках модели "композит в композите" с элементами связности 3-0.

Донцов В.Е., Накоряков В.Е. «Распространение ударных волн в пористой среде, насыщенной жидкостью с пузырьками растворимого газа» Прикладная механика и техническая физика, № 5, с. 91-102 (2000)

Экспериментально исследован процесс эволюции и отражения ударных волн умеренной амплитуды от твердой границы в пористой среде, насыщенной жидкостью с пузырьками растворимого газа. Проведено сравнение опытных значений амплитуды и скорости отраженной волны с расчетами по математическим моделям. Изучен процесс растворения газовых пузырьков в жидкости за ударной волной.

Зубарева А.Н., Уткин А.В., Лавров В.В. «Ударно-волновые свойства инертных и химически активных пористых сред» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 35-44 (2018)

Проведены исследования ударно-волновых свойств пористых образцов, изготовленных на основе матриц из инертных и химически активных сред, в качестве которых выбраны силиконовый каучук и эмульсия, представляющая собой водный раствор аммиачной селитры с минеральным маслом и эмульгатором. Пористость образцов создавалась при помощи наполнителя из стеклянных микросфер. Волновые профили скорости измерялись лазерным доплеровским интерферометром VISAR. Показано, что при давлении, не превышающем 0.1 ГПа, ударная сжимаемость пористого силиконового каучука является аномальной, что приводит к размытию фронта импульса сжатия по мере распространения по образцу. В эмульсионной матрице без микросфер не наблюдается заметных химических превращений вплоть до давления 15 ГПа. Добавление микросфер резко снижает порог инициирования химической реакции и приводит к установлению стационарной детонационной волны.

Титов С.А. «Применение плоских импульсных акустических волн в устройствах с фазированными решетками для ультразвуковой визуализации в слоистых средах» Письма в Журнал технической физики, 44, № 16, с. 41-47 (2018)

Предложен метод построения ультразвуковых изображений в слоистых средах, основанный на излучении и приеме под различными углами плоских импульсных волн. При прохождении через набор слоев плоские импульсные волны не меняют своей формы и направления в области визуализации, поэтому в предлагаемом методе отсутствует необходимость детального рассмотрения распространения волн в промежуточных слоях. Показано, что в отсутствие априорной информации о толщинах и акустических параметрах этих слоев или результатов их измерения метод позволяет получать изображения с пространственным разрешением, соответствующим теоретическому пределу.

Александров В.Г., Осипов А.А. «Численное моделирование излучения внутреннего шума ГТД через слои смешения выхлопной струи» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 28-29 (2018)

В настоящей работе проведено исследование возможностей математического моделирования акустических явлений, сопряженных с распространением тонального шума, характерного для работы авиационной турбины, через струю, истекающую из сопла двигателя в окружающее пространство в условиях внешнего обтекания мотогондолы. Основным эффектом, определяющим вклад внутреннего шума газогенератора в суммарный шум авиационного двигателя в дальнем поле, состоит в рефракции распространяющегося звукового сигнала в слое смешения струи с внешним потоком. При этом, как показывают исследования, данное явление сопровождается интенсивным взаимодействием звука с вихревыми и энтропийными неоднородностями слоя смешения струи, которое, вообще говоря, носит нелинейный характер, приводит к интенсивному энергетическому обмену между различными составляющими процесса и может существенно повлиять на распространение внутреннего шума. Необходимо отметить, что слой смешения выхлопной струи авиационного двигателя содержит, кроме того, интенсивные пульсирующие турбулентные вихри, которые также влияют на распространение в нем звуковых волн. Однако изучение этой стороны рассматриваемого явления представляет собой самостоятельную чрезвычайно сложную проблему и выходит за рамки проведенного здесь исследования. Вопросы распространения звука через слой смешения сгруи представляют также значительный интерес в отношении распространения и излучения шума вентилятора вниз по потоку во внешнем контуре ТРДД и его вклада в шум двигателя в задней полусфере. Поэтому изучение рассматриваемых в настоящей работе эффектов имеет весьма широкое значение в авиационных приложениях. В связи с упомянутыми выше проблемами целесообразно сформулировать следующую модельную задачу в рамках приближения идеального (невязкого нетеплопроводного) газа. Рассматривается дозвуковая струя, истекающая из цилиндрической трубы круглого сечения, расположенной в дозвуковом внешнем потоке. Стенка трубы имеет нулевую толщину, а давление газа при стационарном истечении струи постоянно и одинаково в струе и во внешнем потоке. В этом случае струя вне грубы сохраняет цилиндрическую форму, а при разных величинах скорости потока в струе и вне ее граница струи является цилиндрической поверхностью тангенциального разрыва.

Горлов С.И. «Гидродинамические характеристики вихреисточника, совершающего поступательное движение в многослойной тяжелой жидкости» Прикладная механика и техническая физика, № 5, с. 140-147 (2000)

В рамках линейной теории рассмотрена задача о поступательном движении вихреисточника в трехслойной жидкости, ограниченной снизу дном. Жидкость в каждом слое идеальная, несжимаемая, тяжелая и однородная. На основе разработанного ранее метода получены формулы для возмущенных комплексных скоростей жидкости в каждом слое, волнового сопротивления и подъемной силы вихреисточника. Рассмотрены случаи движения вихря вблизи границы раздела двух полубесконечных жидких сред, в двухслойной жидкости, ограниченной сверху свободной поверхностью или твердой крышкой при наличии дна, а также ограниченной снизу дном и сверху свободной поверхностью или твердой крышкой. Во всех случаях приведены зависимости гидродинамических характеристик вихреисточника от числа Фруда. Обнаружено, что для ряда задач эти характеристики терпят разрыв при переходе через критические числа Фруда. Характер этих разрывов исследован аналитически.