Замураев В.П., Калинина А.П. «Управление структурой сверхзвукового потока при горении этилена с помощью газодинамических импульсов» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 3-13 (2021)

Проведено численное моделирование сверхзвукового течения в канале с переменным сечением при подаче вдоль оси канала этилена под воздействием струи, создающей эффект дросселя. Решены осредненные уравнения Навье–Стокса, замыкаемые κ-ε-моделью турбулентности. Горение этилена моделировалось с помощью одной реакции. Проведено сравнение с экспериментальными данными о распределении давления на стенке канала. Установлено, что воздействие газодинамических импульсов на структуру потока имеет необратимый характер. Описаны формирование области околозвукового течения и ее структура.

Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. «Влияние колебательного возбуждения газа на положение зоны ламинарно-турбулентного перехода на пластине» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 14-21 (2021)

С использованием e^N-метода для двух распространенных режимов течения сверхзвукового пограничного слоя при значении числа Маха M=4,5 исследовано влияние термической неравновесности на ламинарно-турбулентный переход. Набор актуальных частот пространственных возмущений определялся по нейтральным кривым для временных возмущений. Для выбранных частот рассчитывались семейства кривых N-факторов, по огибающим которых при заданном факторе перехода N_T определялось число Рейнольдса перехода Re_δT. Результаты расчетов показывают, что при N_T=8 и уровне колебательного возбуждения, при котором не происходит диссоциация, зона перехода сдвигается вниз по потоку на 12–14% относительно зоны перехода в совершенном газе.

Казаков А.Л., Спевак Л.Ф. «О точных и приближенных решениях задачи с особенностью для уравнения конвекции-диффузии» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 22-31 (2021)

Построены решения нелинейного параболического уравнения конвекции-диффузии, имеющие вид диффузионной волны, которая распространяется по нулевому фону с конечной скоростью. Доказана теорема существования и единственности решения. Построено решение в виде характеристического ряда, коэффициенты которого определяются с использованием рекуррентной процедуры. Найдены точные решения рассматриваемого типа и их характеристики включая область существования, исследовано поведение этих решений на ее границах. С использованием метода граничных элементов и метода двойственной взаимности разработан, реализован и протестирован алгоритм построения приближенных решений.

Мамонов В.Н., Серов А.Ф. «Экспериментальное определение объемной концентрации газовой фазы в газожидкостном потоке» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 63-69 (2021)

Предложен метод определения объемной концентрации газовой фазы в газожидкостном потоке с помощью ультразвукового расходомера. Метод основан на экспериментальном определении коэффициента прозрачности газожидкостного потока для ультразвуковых импульсов, используемых в расходомере для измерения скорости потока. Определен коэффициент прозрачности как отношение количества достоверных принятых ультразвуковых импульсов к количеству излученных импульсов и показано, что вследствие рассеивания зондирующих импульсов наличие фазы в виде пузырьков газа приводит к уменьшению коэффициента прозрачности. Проведена калибровка использованного ультразвукового расходомера в воздушно-водяном потоке в диапазоне значений объемной концентрации воздуха в потоке 0–19%. Полученные результаты позволяют утверждать, что предложенный метод можно использовать для измерения объемной концентрации газовой фазы в газожидкостном потоке до значений порядка 30%.

Солтани Д., Шафаи М. «Исследование спутной струи при наличии продольных возмущений» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 70-77 (2021)

Выполнено численное моделирование поведения струи жидкости при наличии вынужденных возмущений и низкоскоростного соосного потока газа. Для исследования взаимодействия жидкости и газа используется метод жидких объемов. При изучении влияния вынужденных возмущений на поведение струи на входе в расчетную область задавалась синусоидальная скорость с конечными частотой и амплитудой. На струю жидкости накладывался кольцевой поток газа, скорость которого меньше скорости струи, и исследовалось его влияние на характер разрушения струи жидкости. Скорость кольцевого потока газа на входе модулировалась синусоидальной скоростью, исследовалось влияние этого потока на характер разрушения струи. Изучено влияние отношения скорости потока газа к скорости струи жидкости на характер разрушения этой струи. Установлено, что низкоскоростной поток газа оказывает существенное влияние на поведение струи, возрастающее с увеличением амплитуды возмущений.

Новотрясов В.В. «Определение фоновых параметров слоистой слабодиспергирующей мелкой воды» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 88-96 (2021)

В рамках теории волновых боров малой интенсивности в слабодиспергирующих средах сформулирована методика определения фоновых параметров таких сред. С использованием аналитической модели волнового (кноидального) бора на пикноклине слоистого мелкого моря получены выражения для расчета коэффициентов расширенного уравнения Кортевега–де Фриза: скорости линейных внутренних волн, высокочастотной дисперсии, квадратичной и кубической нелинейностей, т.е. параметров, характеризующих гидрофизический фон, по которому распространяются боры. Расчет этих параметров выполнен на основе данных прямых измерений характеристик боров: их волнограмм, нелинейной скорости, "массы'' и амплитуды лидирующих солитонов, а также частот волн, замыкающих область, по которой распространяется бор. Эффективность предложенной методики подтверждена результатами численного моделирования.

Прокофьев В.В., Очеретяный С.А., Яковлев Е.А. «Использование кавитационных автоколебательных режимов для генерации периодических импульсных струй» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 97-108 (2021)

Исследуется возможность использования струйных течений жидкости при наличии искусственной каверны с отрицательным числом кавитации для генерации периодических импульсных струй. Изучается течение в магистрали, состоящей из кавитатора, искусственной газовой каверны и сужающегося сопла, через которое жидкость и газ истекают в атмосферу. Экспериментально найдены режимы, когда характер истечения жидкости близок к прерывистому. Для таких режимов течения предложена одномерная модель, позволяющая оценить скорость истечения порций жидкости из сопла.

Пан М., Фан Ю., Чзан Ю.Ц. «Исследование свободных и вынужденных колебаний конструкции, состоящей из двух ортотропных графеновых пластин, связанных вязкоупругим слоем, с учетом поверхностных напряжений высшего порядка» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 147-158 (2021)

Исследуются поперечные колебания конструкции, состоящей из двух ортотропных графеновых пластин, связанных слоем вязкоупругого материала (модель Пастернака). Получены уравнения свободных и вынужденных колебаний системы с учетом поверхностных напряжений высшего порядка. Получены выражения для частоты затухающих колебаний, коэффициента затухания и для разности смещений листов с шарнирно опертыми краями. Исследовано влияние поверхностных напряжений высшего порядка на частоту затухающих колебаний системы и коэффициент затухания колебаний, совпадающих и не совпадающих по фазе. Также изучено влияние напряжений высшего порядка, коэффициента структурного демпфирования, коэффициента демпфирования материала, модулей жесткости и сдвига вязкоупругой прослойки на разность смещений листов графена в случае вынужденных колебаний. Показано, что поверхностные напряжения высшего порядка оказывают более существенное влияние на параметры колебаний, чем поверхностные напряжения низшего порядка.

Герасимов С.И., Зубанков А.В., Ерофеев В.В., Кикеев В.А., Трепалов Н.А., Калмыков А.П., Капинос С.А., Сироткина А.Г. «Экспериментальное исследование движения ударника в песчаной среде бесконтактным способом» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 1, с. 159-164 (2021)

Представлены экспериментальные данные о параметрах движения стального сферического ударника диаметром 13,5 мм в песчаной среде при скорости ударника 1470 м/с. Для регистрации движения ударника вблизи песчаной преграды и в песчаной среде применялись индукционные датчики и метод PIV (particle image velocimetry), позволяющий на основе высокоскоростной видеорегистрации поверхности песка визуализировать поверхностную волну. Получены значения параметров, характеризующих движение ударника в песчаной среде и распространение поверхностной волны.