Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.09 Акустические течения и радиационное давление

 

Балмашева Н.И., Козлов Н.В., Субботин С.В. «Структура течений в сферической полости с лёгким телом, вращающейся вокруг горизонтальной оси» Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 2, с. 27-37 (2013)

Экспериментально изучаются структуры течений, возбуждаемых при дифференциальном вращении свободного сферического тела во вращающейся вокруг горизонтальной оси сферической полости. Сфера совершает отстающее вращение под действием силы тяжести. Основное течение представлено в виде столбика Тейлора–Праудмена, вытянутого вдоль оси вращения. При слабом дифференциальном вращении столбик имеет цилиндрическую форму кругового сечения. При увеличении интенсивности дифференциального вращения граница столбика испытывает неустойчивость. Внутри столбика развивается система двумерных вихрей, сопутствующая дифференциальному вращению.

Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 2, с. 27-37 (2013) | Рубрика: 05.09

 

Субботин С.В., Козлов В.Г., Сабиров Р.Р. «Структура осредненного течения в сфероидальной полости, возбуждаемого упругими деформациями границ» Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 31-39 (2016)

Представлены результаты экспериментального исследования осредненного течения, возбуждаемого в периодически деформируемой полости сфероидальной формы. Значительное внимание уделено вопросам методики изготовления экспериментальной установки и проведения экспериментов. Обнаружено, что периодическая деформация стенки приводит к генерации осредненного течения в вязких пограничных слоях. Возникающее следом вторичное крупномасштабное течение в объеме жидкости имеет вид пары осесимметричных тороидальных вихрей. Интенсивность и структура осредненного течения исследуются в зависимости от частоты и амплитуды деформаций стенки. Для высокочастотного предела показано, что скорость течения во вторичных вихрях полностью определяется пульсационным числом Рейнольдса.

Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 31-39 (2016) | Рубрика: 05.09

 

Субботин С.В., Кропачева А.С. «Зависимость динамики свободного ядра во вращающейся полости с жидкостью от частоты модуляции скорости вращения» Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 40-50 (2016)

Экспериментально исследуется поведение свободного ядра во вращающейся вокруг горизонтальной оси сферической полости, скорость вращения которой меняется по гармоническому закону (либрации). Обнаружено, что либрации приводят к возникновению осредненного течения, в результате которого свободное ядро приходит в дифференциальное вращение. Динамика ядра существенно зависит от частоты либрационного воздействия. Так, в случае либраций низкой частоты скорость дифференциального вращения непостоянна и периодически изменяется с частотой либраций. При этом интенсивность дифференциального вращения возрастает пропорционально квадрату амплитуды модуляции. При умеренных частотах ядро равномерно вращается относительно полости. Если частота либраций совпадает с частотой вращения полости, резонансное влияние либраций и поля силы тяжести приводят к уменьшению отстающего дифференциального вращения ядра.

Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 40-50 (2016) | Рубрика: 05.09

 

Щипицын В.Д. «Колебания цилиндрического тела в полости с жидкостью, совершающей поступательные вибрации» Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 51-60 (2016)

Экспериментально исследовано поведение твердого цилиндра кругового сечения в прямоугольной полости, заполненной вязкой жидкостью и совершающей поступательные вибрации. Обнаружены различные режимы взаимодействия тела с границей кюветы. Осцилляционная динамика тел разной относительной плотности изучена посредством обработки видеозаписей, полученных с помощью скоростной видеокамеры.

Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 51-60 (2016) | Рубрика: 05.09

 

Кропачева А.С., Субботин С.В. «Влияние вращения на структуру осредненного течения в цилиндре, совершающем вращательные вибрации» Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 4-13 (2018)

Экспериментально исследуется осредненное течение в цилиндрической полости, совершающей вращательные вибрации. В случае, когда среднее вращение полости за период колебаний равно нулю, структура течения имеет вид пары осесимметричных тороидальных вихрей, локализованных вблизи торцов полости. Наличие среднего вращения и, связанная с ним сила Кориолиса, модифицирует эту структуру. Осредненные тороидальные вихри прижимаются к боковой стенке полости, а их поперечный размер уменьшается. При этом вблизи торцевых стенок индуцируются вихри противоположной закрутки. Исследуется зависимость интенсивности течений от параметров вибраций, а также от скорости вращения полости.

Вестник Пермского государственного гуманитарно-педагогического университета. Серия 2. Физико-математические и естественные науки, № 1-2, с. 4-13 (2018) | Рубрики: 05.09 10.06

 

Тукмаков Д.А. «Численное моделирование отражения ударной волны в газовой взвеси для различных параметров дисперсной компоненты запыленной среды» Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Математика. Физика, 51, № 4, с. 565-576 (2019)

Численно моделируется процесс отражения прямого скачка уплотнения от твердой поверхности. Математическая модель учитывала вязкость, сжимаемость и теплопроводность несущей среды, межкомпонентное силовое взаимодействие, включавшее в себя силу Стокса, динамическую силу Архимеда, силу присоединенных масс; также математическая модель учитывала межкомпонентный теплообмен. Численное решение осуществлялось при помощи явного конечно-разностного метода с последующим применением схемы нелинейной коррекции численного решения. Результаты расчетов параметров отраженной ударной волны в запыленной среде сопоставляются с численным решением для однородного вязкого газа и аналитическим решением, известным из литературы. В работе выявлены закономерности влияния параметров дисперсной фазы на интенсивность отраженной ударной волны.

Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Математика. Физика, 51, № 4, с. 565-576 (2019) | Рубрики: 04.11 05.09 08.10

 

Суханов Д.Я., Кузовова А.Е. «Моделирование волновых процессов методом динамики частиц» Математическое моделирование, 32, № 10, с. 119-134 (2020)

Предлагается метод численного моделирования акустических процессов в твердых телах, представляя твердое тело в виде массива частиц в кубической объемно-центрированной кристаллической решетке. Динамика частиц описывается уравнениями движения Ньютона. Показано, что разработанная численная модель позволяет описывать резонансные явления и процесс распространения волн. Проведено сравнение результатов моделирования резонансных частот ультразвукового инструмента предложенным методом и методом конечных элементов в среде COMSOL Multiphysics. Экспериментальное исследование резонансных частот ультразвукового инструмента показало, что численная модель корректно определяет его резонансные частоты.

Математическое моделирование, 32, № 10, с. 119-134 (2020) | Рубрики: 04.11 05.09