Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.15 Колебания тел и структур в потоке, аэроупругость

 

Титарев В.А. «Обзор суперкомпьютерных методов моделирования аэродинамики и аэроакустики распределенных силовых установок, реализованных в коде "Гербера"» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 46 (2019). 106 с.

За последние несколько лет в НИО-9 ЦАГИ создан пакет параллельных программ "Гербера", предназначенный для моделирования аэродинамики и аэроакустики винтовых конфигураций. "Гербера" позволяет моделировать достаточно сложные конфигурации типа винт + пилон, что достигается использованием взаимосвязанной комбинации вращающихся областей в непосредственной близости от винтов и внешней неподвижной области, охватывающей элементы планера. Для проведения вычислений с использованием большого количества процессоров "Гербера" использует двухуровневую модель параллельных вычислений MPI + OpenMP. В настоящей работе будет описано обобщение кода "Гербера" на задачи моделирования аэродинамики и аэкроакустики распределенных силовых установок, представляющих собой комбинацию нескольких вращающихся винтов на пилоне; при этом оси вращения винтов не совпадают. В качестве иллюстрации работоспособности кода будут приведены результаты обтекания тематической геометрии с 3 винтами на системе РСК-Торнадо, установленной в суперкомпьютерном центре Санкт-Петербургского Политехнического Университета Петра Великого (СПбПУ), с использованием до 128 узлов (3584 ядер). Ключевые слова: вычислительная аэродинамика, шум винта, параллельные вычисления, разностные схемы на неструктурированных сетках

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 46 (2019). 106 с. | Рубрика: 08.15

 

Баженова Л.А. «Влияние материала тела на излучение вихревого звука и вибрации при обдуве потоком воздуха.» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 49 (2019). 106 с.

Проведено исследование зависимости излучения вихревого звука и вибраций тела, вызванных пульсациями давления на теле, обтекаемом потоком воздуха. Расчет излучения и экспериментальные измерения проведены для стержней разных длин и диаметров, изготовленных из стали, сплавов олова, свинца, латуни и других. Показано, что материал стержней не влияет на излучение вихревого звука, в то время как сплав, из которого они изготовлены влияет на их вибрации самым существенным образом при разных скоростях потока воздуха.

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 49 (2019). 106 с. | Рубрика: 08.15

 

Кирпичников В.Ю., Кощеев А.П., Гришин А.А., Яковлева Е.В. «Вибрации обтекаемой пластины с одиночным отверстием» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 4, с. 211-219 (2019)

Объект и цель научной работы. Исследование вибрации обтекаемой «скользящим» потоком пластины с одиночным отверстием, имеющим один и тот же размер вдоль потока и неодинаковый размер поперек потока. Материалы и методы. Измерения спектров вибрации пластины при последовательно увеличиваемой ширине отверстия. Основные результаты. Определены условия возникновения интенсивных максимумов вибрации (автоколебаний) обтекаемой пластины с отверстием разной ширины. Заключение. Установлено, что расширение отверстия приводит к появлению в спектре вибрации пластины дополнительных интенсивных максимумов, в том числе на частотах, отличающихся от частот Струхаля.

Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 4, с. 211-219 (2019) | Рубрика: 08.15

 

Кирпичников В.Ю., Кощеев А.П., Петров А.А., Савенко В.В. «Снижение вибраций и звукоизлучения корпусной пластины резонансным пластинчатым вибропоглотителем» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 4, с. 220-230 (2019)

Объект и цель научной работы. Исследование эффективности снижения вибраций и звукоизлучения корпусной пластины посредством закрепленного на ней резонансного пластинчатого вибропоглотителя (РПВ). Материалы и методы. Расчетные оценки частот и форм колебаний пластинки РПВ двух типов: со свободными кромками и с жестким креплением в геометрическом центре пластинки к корпусной пластине. Измерения спектров вибрации и звукоизлучения макета корпусной пластины при отсутствии и наличии закрепленного на ней РПВ одного из двух типов. Эффективность вибропоглотителей определена по разнице соответствующих уровней вибрации и звукоизлучения корпусной пластины. Основные результаты. Установка РПВ второго типа с точечным креплением к корпусной пластине с выбранными согласно расчетам размерами приводит к значительному, в сравнении со случаем контакта с ней всей поверхности пластинки РПВ первого типа, уменьшению уровней низшего резонансного максимума в спектре вибрации и звукоизлучения корпусной пластины. Настройка низшей собственной частоты изгибных колебаний РПВ на частоту указанного максимума существенно повышает его эффективность по сравнению с ненастроенным РПВ. Заключение. Показана возможность существенного уменьшения уровней вибрации и звукоизлучения корпусной пластины посредством закрепленного на ней РПВ с жестким креплением в геометрическом центре пластинки РПВ.

Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 4, с. 220-230 (2019) | Рубрика: 08.15

 

Гольдфельд М.А. «Влияние скорости потока на поверхностях сжатия воздухозаборника на эффективность слива пограничного слоя» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 14, № 3, с. 15-25 (2019)

Представлены результаты аналитического и экспериментального исследования зависимости коэффициентов расхода для систем слива при числах Маха полета от 3 до 7. Для расчета использовалась аналитическая модель с фиксированным выходом системы слива при сверхкритическом режиме течения, которая позволяет варьировать количество отводимого воздуха в зависимости от местных условий и характеристик системы слива пограничного слоя. Эксперименты для измерения коэффициента расхода отверстий слива были выполнены в аэродинамической трубе при локальных числах Маха перед областью слива пограничного слоя от 2,5 до 5,96. Модель имела длинную носовую часть для моделирования толстого пограничного слоя перед областью слива пограничного слоя. В результате были получены новые экспериментальные данные о коэффициентах расхода и общая зависимость до числа 6 для углов наклона канала слива 90 и 45°. Показано, что при увеличении локального числа Маха наблюдается тенденция к снижению коэффициента расхода, и эта тенденция усиливается при уменьшении угла наклона канала. Эти данные были использованы для оценки применимости известных аналитических моделей для определения свойств систем слива в условиях гиперзвуковых скоростей потока.

Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 14, № 3, с. 15-25 (2019) | Рубрика: 08.15

 

Лысенко В.И., Смородский Б.В., Ермолаев Ю.Г., Яцких А.А., Косинов А.Д. «Эксперименты по ламинаризации сверхзвукового пограничного слоя вдувом инородного газа» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 14, № 3, с. 26-38 (2019)

Проведены экспериментальные исследования влияния распределенной инжекции тяжелого газа (гексафторида серы, SF6) в пристенный подслой сверхзвукового (при числе Маха M=2) пограничного слоя плоской пластины на его устойчивость к искусственным (контролируемым) возмущениям. Впервые в экспериментах с контролируемыми возмущениями получено, что такой вдув тяжелого газа приводит к стабилизации пограничного слоя, проявляющейся в уменьшении скоростей роста возмущений. Получено хорошее согласование экспериментальных данных с результатами расчетов по линейной теории устойчивости.

Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 14, № 3, с. 26-38 (2019) | Рубрика: 08.15

 

Тамбовцев А.С., Грек Г.Р., Козлов В.В., Литвиненко М.В., Литвиненко Ю.А., Шмаков А.Г. «Взаимодействие круглой микроструи воздуха с коаксиальной (спутной) струей воздуха на сверхзвуковой скорости их истечения» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 14, № 3, с. 39-52 (2019)

Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей взаимодействия круглой микроструи с коаксиальной (спутной) струей воздуха на сверхзвуковой скорости их истечения. Показано, что взаимодействие круглой и коаксиальной струй воздуха при сверхзвуковом их истечении приводит к возникновению череды мелко- и крупномасштабных и, наоборот, крупно- и мелкомасштабных сверхзвуковых ячеек на результирующей струе с ростом и падением скорости ее истечения соответственно. Установлено, что результат взаимодействия круглой и коаксиальной струй воздуха при сверхзвуковом их истечении не зависит от геометрических параметров выходных отверстий круглого и коаксиального сопел.

Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 14, № 3, с. 39-52 (2019) | Рубрика: 08.15

 

Бойко А.В., Демьянко К.В., Иноземцев А.А., Кириловский С.В., Нечепуренко Ю.М., Падучев А.П., Поплавская Т.В. «Определение положения ламинарно-турбулентного перехода при численном моделировании обтекания пластины дозвуковыми и трансзвуковыми потоками» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 675-683 (2019)

Работа посвящена определению положения ламинарно-турбулентного перехода в дозвуковых и трансзвуковых двумерных пограничных слоях с помощью разработанного авторами оригинального программного комплекса LOTRAN 2.0, основанного на eN-методе и использующего данные численного моделирования ламинарного обтекания, выполненного стандартными газодинамическими пакетами, основанными на осредненных по Рейнольдсу уравнениях Навье–Стокса. В качестве примера рассмотрено обтекание плоской пластины. Продемонстрирована согласованность расчетных и экспериментальных данных по положению ламинарно-турбулентного перехода. Получены новые данные по положению ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое плоской пластины для трансзвуковых режимов течения.

Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 675-683 (2019) | Рубрика: 08.15

 

Хакимов А.Г. «К задаче об обтекании круговой цилиндрической оболочки» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 23, с. 12-18 (2020)

Представлены результаты моделирования струйного безотрывного обтекания упругой цилиндрической оболочки с нелинейными граничными условиями. Учитывается действие среднего давления на оболочку. Решение получено в виде рядов по степеням параметра аэрогидроупругости. Приводятся формы поперечного сечения оболочки, распределение давлений на деформированной и недеформированной оболочках, распределение безразмерного изгибающего момента, перерезывающей силы, усилия натяжения.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 23, с. 12-18 (2020) | Рубрика: 08.15

 

Липатов И.И., Фам В.К. «Методы управления течением в условиях сильного гиперзвукового взаимодействия» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 23, с. 77-87 (2020)

Исследованы методы управления течением в ламинарном пограничном слое при локальном охлаждении поверхности. Получена зависимость скорости распространения возмущений вверх по потоку от температурного фактора поверхности обтекаемого тела. Исследованы методы управления течением в пограничном слое в условиях сильного вязко-невязкого взаимодействия за счет подавления процессов распространения возмущений вверх по потоку.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 23, с. 77-87 (2020) | Рубрика: 08.15