Копьев А.В., Зыбин К.П. «Смешанные корреляторы скорости и градиентов скорости в изотропной турбулентности» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 192 (2019)

На основании колмогоровского закона «четырех пятых» получены аналитические соотношения для тройных двухточечных корреляций градиентов скорости и скорости в изотропной несжимаемой турбулентности. Соответствующий тензор корреляции выражен через скорость диссипации, корреляционную функцию скорости второго порядка и новые скалярные функции. Некоторые его компоненты не зависят от новых функций. Результаты согласуются с данными прямого численного расчета. Одна из функций аппроксимируется в инерционном интервале константой, зависящей только от скорости диссипации. Обсуждается значение полученных корреляторов в теории турбулентного транспорта.

Ильин А.С., Сирота В.А., Зыбин К.П. «О флуктуациях температуры в изотропном турбулентном потоке» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 193 (2019)

Анализируется перенос флуктуаций температуры изотропным турбулентным потоком в режиме Бетчелора. Статистика скорости потока выбирается произвольной. Свойства флуктуаций температуры выводятся из статистических свойств скорости; получены аналитические выражения для их статистических моментов. Показано, что статистика флуктуаций температуры может существенно отличаться от полученной в рамках гауссовой модели Крайчнана.

Бычкова И.Ю., Бычков А.В., Славутский Л.А. «Локализация ультразвука при скользящем распространении в турбулентном потоке воздуха» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 18-22 (2019)

Проводится теоретический и экспериментальный анализ рассеяния ультразвуковых импульсов на границе турбулентного потока воздуха. Для теоретических оценок используется решение задачи отражения плоской волны от слоя случайно-неоднородной среды методом инвариантного погружения. Показано, что в зависимости от масштабов и интенсивности случайных флуктуаций скорости звука существенно меняются не только амплитуда и фаза сигнала, но и пространственно-временные масштабы импульса, его временная задержка. Экспериментальные исследования проведены по многолучевой схеме, когда сигнал в приемнике представляет собой суперпозицию импульсов, пришедших по разным траекториям. Для оценки малых временных задержек использована цифровая фазовая модуляция и корреляционная обработка сигналов. Показано, что в турбулентном слое на границе воздушного потока вентилятора за счет эффекта локализации реализуется волноводное распространение ультразвука со значительным изменением задержки ультразвукового сигнала.

Пивоваров Ю.В. «Расчет движения вязкой жидкости, частично заполняющей вращающуюся полость, при больших числах Рейнольдса» Вычислительные технологии, 24, № 3, с. 88-105 (2019)

Рассматривается плоскопараллельное стационарное движение вязкой несжимаемой жидкости, частично заполняющей цилиндрическую вращающуюся полость. Предполагается, что область с невозмущенной свободной границей является полукругом. Она конформно отображается на полосу таким образом, что ее угловые точки переходят в бесконечно удаленные точки полосы. При численном счете на боковых разрезах полосы ставятся асимптотические условия для вихря и функции тока, а на образе границы с твердой стенкой – условия проскальзывания Навье. После решения задачи в полукруге из условий для нормальных напряжений находится форма возмущенной свободной границы.

Пахомов М.А., Терехов В.И. «Влияние частоты импульсов на структуру течения и теплообмен в импактной газонасыщенной турбулентной струе» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 49-62 (2019)

Выполнено численное моделирование турбулентной структуры течения и теплообмена в нестационарной пузырьковой круглой импактной струи при вариации частоты импульсов. Математическая модель основана на использовании эйлерова подхода для описания динамики течения и теплообмена в дисперсной фазе (воздушные пузырьки). Задача рассматривается в осесимметричной постановке и решается система нестационарных осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса с учетом двухфазности потока. Турбулентность несущей фазы (жидкость) описывается с использованием модели переноса компонент рейнольдсовых напряжений с учетом влияния пузырьков на генерацию турбулентности. Исследовано влияние частоты подачи импульсов на структуру течения и теплоперенос в газожидкостной импактной струе. Импульсный характер подачи струи вызывает как заметное увеличение турбулентности жидкости и теплопереноса в период действия импульса (до 2 раз), так значительное подавление этих параметров в период отсутствия подачи струи в сравнении со стационарной импактной пузырьковой струей при том же самом осредненном по времени расходе струи.

Крашенинников С.Ю., Семенёв П.А. «О двух механизмах шумообразованияв турбулентных струях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 26-39 (2019)

Анализируются особенности процессов шумообразования в турбулентных струйных течениях. Рассмотрены два возможных процесса: шум диссипирующей турбулентности и шум, создаваемый крупномасштабными возмущениями в турбулентном потоке, сопровождающими распространение турбулентных струй. Для оценки первого указанного эффекта использованы данные теории и экспериментальных исследований статистической теории турбулентности. Для анализа процесса образования шума крупномасштабными возмущениями использованы данные вычислительных экспериментов, в которых проводился непосредственный нестационарный расчет течения в дозвуковых турбулентных струях при использовании LES технологии, а также данные экспериментов. Показано, что шум крупномасштабных возмущений удовлетворительно воспроизводится при вычислительном моделировании и его свойства соответствуют экспериментам по исследованию шумообразования в струях; вклад шума диссипирующей турбулентности в общей шум струи представляется незначительным.

Глазунов А.В., Засько Г.В., Мортиков Е.В., Нечепуренко Ю.М. «Оптимальные возмущения устойчиво-стратифицированного турбулентного течения Куэтта» Доклады академии наук, 487, № 3, с. 257-261 (2019)

В данных прямого численного моделирования устойчиво-стратифицированного турбулентного течения Куэтта выделены два типа организованных структур – валики, возникающие при нейтральной и близкой к нейтральной стратификации, и слоистые структуры, проявляющиеся при увеличении статической устойчивости. Показано, что оба типа структур имеют пространственные масштабы и конфигурацию, совпадающие с масштабами и конфигурацией соответствующих оптимальных возмущений упрощённой линейной модели данного течения при тех же числах Ричардсона.

Крашенинников С.Ю., Семенёв П.А. «Сопоставление возможных механизмов шумообразования в турбулентных струях» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 194-196 (2019)

По результатам анализа шумообразования в турбулентных струях можно выделить два основных механизма: образование шума при диссипации турбулентности (потеря энергии за счет акустического излучения) и создание акустических возмущений пульсационным движением среды при распространении струй. Основные положения теории Лайтхилла справедливы, для описания шумообразования как при диссипации энергии турбулентных пульсаций, так и при порождении шума из-за крупномасштабных пульсаций. Первый может быть проанализирован на основе известных экспериментов по исследованию эволюции турбулентности.