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.

Елесин В.В., Сидоренко Д.А., Уткин П.С. «Метод декартовых сеток для трехмерного численного моделирования распространения ударных волн в областях сложной формы с подвижными границами» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 20, № 3, с. 309-322 (2019)

Статья посвящена разработке и количественной оценке свойств вычислительного алгоритма метода декартовых сеток для трехмерного математического моделирования распространения ударных волн в областях сложной изменяющейся формы. Представлено подробное описание вычислительного алгоритма, ключевым элементом которого является определение численного потока через грани, по которым внутренние, регулярные ячейки расчетной области соседствуют с внешними, пересекаемыми границами тел ячейками. Работоспособность алгоритма продемонстрирована в результате сравнения рассчитанных и экспериментальных данных в задачах о взаимодействии ударной волны с неподвижной сферой и подвижной частицей.

Ковалев Ю.М., Кузнецов П.А. «Модификация метода крупных частиц для решения задач распространения ударных волн и волн разрежения» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 12, № 2, с. 58-66 (2019)

Предложена модификация метода крупных частиц. Проведен численный анализ различных модификаций метода крупных частиц применительно к задачам волновой динамики (газовой динамики). Решены задачи расчета распада произвольного разрыва, а также задачи о распространении стационарных ударных волн с отражением от жесткой стенки. Было показано, что предложенная модификация метода крупных частиц наилучшим образом совпадает с аналитическим решением задачи об отражении плоской ударной волны от жесткой стенки. Проведенный численный анализ показал, что данная модификация позволяет проводить устойчивые расчеты течений с большими градиентами изменения параметров. Значительным достоинством предложенной модификации является тот факт, что рассмотренные в работе задачи могут быть решены без введения в законы сохранения "искусственной" вязкости, а также при больших числах Куранта.

Володина Н.А., Титова В.Б., Ширшова М.О. «Результаты численного моделирования в методике "ЛЭГАК" изменения ударно-волновой чувствительности ВВ типа ТАТБ при многократном воздействии ударных волн» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, № 2, с. 37-49 (2019)

Представлены результаты работы по развитию кинетической модели детонации МК в методике ЛЭГАК для универсального учета зависимости ударно-волновой чувствительности ВВ на основе ТАТБ от его состояния перед фронтом инициирующей ударной волны. Изменения в модели коснулись формулы, "отвечающей" за плотность рождения горячих очагов разложения ВВ вблизи фронта ударной волны, а также алгоритма выделения фронта ударной волны и анализа состояния вещества перед этим фронтом. Реализованная модификация модели кинетики МК протестирована на экспериментальных данных для ВВ на основе ТАТБ при начальных плотностях 1,3 г/см³≤ρ₀≤1,91 г/см³. Предложенный алгоритм позволяет автоматически учитывать состояние ВВ перед фронтом ударной волны и единым образом описывать экспериментальные данные как по сенсибилизации, так и по десенсибилизации ВВ при многократных ударно-волновых воздействиях.

Васильев Е.И. «Исследование сингулярности теченияв тройной точке стационарного нерегулярного маховского отражения ударной волныв плоском канале» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 125-134 (2019)

В рамках модели Эйлера рассмотрена задача стационарного маховского отражения ударной волны в плоском канале с акцентом на исследование параметров течения в тройной точке. В аналитическом исследовании использована локальная теория для криволинейных ударных волн. Получено условие на исходные данные задачи, при которых в тройной точке реализуется сингулярность. В условиях сингулярности градиенты параметров течения и кривизна фронтов ударных волн и тангенциального разрыва в тройной точке обращаются в бесконечность. В численном исследовании использован разностный метод Годунова второго порядка и новая технология стягивающейся к тройной точке сетки в сочетании с выделением разрывов. Расчеты подтвердили аналитически предсказанную границу сингулярности. Дополнительные численные эксперименты показали, что граница сингулярности сохраняется при введении искусственных источников в уравнение энергии. Эти результаты позволяют выдвинуть гипотезу, что сингулярность в тех же границах реализуется и для других двумерных течений с нерегулярным отражением ударных волн.

Норкин М.В. «Кавитационное торможение цилиндра с переменным радиусом в жидкости после удара» Вестник Удмуртского университета: Математика. Механика. Компьютерные науки, 29, № 2, с. 261-274 (2019)

Рассматривается плоская задача о движении кругового цилиндра с переменным радиусом в идеальной, несжимаемой, тяжелой жидкости. Предполагается, что начальное возмущение жидкости вызвано вертикальным и безотрывным ударом цилиндра, полупогруженного в жидкость. Особенностью этой задачи является то, что при определенных условиях (например, при быстром торможении цилиндра или при быстром уменьшении его радиуса), происходит отрыв жидкости от тела, в результате которого вблизи его поверхности образуются присоединенные каверны. Формы внутренних свободных границ и конфигурация внешней свободной границы заранее неизвестны и подлежат определению в ходе решения задачи. Формулируется нелинейная задача с односторонними ограничениями, на основе которой определяется связность зоны отрыва, а также формы свободных границ жидкости на малых временах. В случае когда давление на внешней свободной поверхности совпадает с давлением в каверне, строится аналитическое решение задачи. Для определения одной из двух симметричных точек отрыва получено трансцендентное уравнение, содержащее полный эллиптический интеграл первого рода и элементарные функции. При кавитационном торможении недеформируемого цилиндра найдена явная формула для внутренней свободной границы жидкости на малых временах. Показано хорошее согласование аналитических результатов с прямыми12 численными расчетами. DOI: 10.20537/vm190209

Докукина О.И., Терентьев Е.Н., Штеменко Л.С., Шугаев Ф.В. «Пульсации плотности и давления в турбулентном течении воздуха и аргона и их взаимодействие с ударной волной» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 39-43 (2019)

Экспериментально исследованы пульсации плотности и давления в турбулентном течениивоздуха и аргона в ударной трубе и их взаимодействие с ударной волной, отраженной от перфорированного торца ударной трубы. Число Маха падающей волны изменялось от 1.9 до 3.9, число Маха отраженной волны – от 1.4 до 2.4. Определен масштаб турбулентных пульсаций за падающей волной. За отраженной волной он в несколько раз меньше. Обнаружено, что давление за фронтом отраженной волны в турбулентном потоке больше соответствующего значения в ламинарном потоке при прочих равных условиях (в аргоне – на 12%, в воздухе на 9%).

Куликовский А.Г., Ильичев А.Т., Чугайнова А.П., Шаргатов В.А. «О спонтанно излучающих ударных волнах» Доклады академии наук, 487, № 1, с. 28-31 (2019)

Построено решение, представляющее структуру спонтанно излучающей ударной волны, и исследована её устойчивость в линейном приближении. Найдены линейные волны возмущений, которые могут распространяться по структуре, и волны, излучающиеся в область течения за структурой, т.е. волны, соответствующие спонтанному излучению возмущений ударной волной, рассматриваемой как поверхность разрыва.

Остапенко В.В., Хандеева Н.А. «О точности разностных схем при расчёте взаимодействия ударных волн» Доклады академии наук, 485, № 6, с. 691-696 (2019)

Изучается точность, с которой разностные схемы сквозного счёта рассчитывают течения, в которых происходит взаимодействие ударных волн. Показано, что в областях между расходящимися ударными волнами после их соударения точность вычисления инвариантов в комбинированных схемах на несколько порядков выше, чем в WENO-схеме пятого порядка по пространству и третьего порядка по времени.