Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.05 Распространение и рассеяние на турбулентности и на неоднородных течениях

 

Чувахов П.В., Егоров И.В. «Численное моделирование эволюции возмущений в сверхзвуковом пограничном слое над углом разрежения» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 49-60 (2021)

В рамках уравнений Навье–Стокса расчетным путем исследованы линейная и нелинейная стадии развития возмущений в сверхзвуковом пограничном слое над углом разрежения 10°, число Маха 3. Анализируется влияние внезапного расширения потока на эволюцию возмущений. Обсуждается эффект стабилизации течения, наблюдаемый в аэродинамическом эксперименте.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 49-60 (2021) | Рубрики: 08.05 08.15

 

Воронков С.С. «О механизме возникновения турбулентных пятен Эммонса» Техническая акустика, 20, № 1, http://www.ejta.org/ru/voronkov9 (2020)

Рассматривается механизм возникновения турбулентных пятен Эммонса в пограничном слое вязкого теплопроводного газа при естественном переходе. Показано, что закон возникновения турбулентности в вязком теплопроводном газе описывает один из механизмов возникновения турбулентных пятен Эммонса в пограничном слое. Отмечается, что найденное аналитическое выражение для пульсаций давления качественно верно описывает катастрофический, взрывной механизм возникновения турбулентных пятен в пограничном слое и перехода в целом, установленный опытным путем. Ключевые слова: турбулентные пятна Эммонса, закон возникновения турбулентности, вязкий теплопроводный газ.

Техническая акустика, 20, № 1, http://www.ejta.org/ru/voronkov9 (2020) | Рубрика: 08.05

 

Воронков С.С. «О турбулентности в вязком газе» Техническая акустика, 21, № 1, http://www.ejta.org/ru/voronkov12 (2021)

Приводятся уравнения, описывающие турбулентность. Дается определение турбулентности в вязком теплопроводном газе. Рассматривается существование и гладкость решений уравнений Навье–Стокса. Отмечается, что с точки зрения физики при рассмотрении существования и гладкости решений уравнений Навье–Стокса в вязком теплопроводном газе необходимо учитывать сжимаемость среды. Показано, что разрывное поведение давления в турбулентном потоке вязкого теплопроводного газа следует не из решений уравнений Навье–Стокса в приближении несжимаемости среды, а из решений более общей системы уравнений, учитывающей сжимаемость и диссипацию энергии: уравнений Навье–Стокса, сохранения энергии, неразрывности и состояния. Ключевые слова: турбулентность, вязкий теплопроводный газ, закон возникновения турбулентности, уравнение Навье–Стокса.

Техническая акустика, 21, № 1, http://www.ejta.org/ru/voronkov12 (2021) | Рубрика: 08.05

 

Воронков С.С. «О возникновении и распаде когерентных вихревых структур в вязком газе» Техническая акустика, 21, № 1, http://www.ejta.org/ru/voronkov11 (2021)

Рассматривается механизм возникновения и распада когерентных вихревых структур в пограничном слое на пластине и в круглой осесимметричной струе вязкого газа. Отмечается, что когерентные вихревые структуры присутствуют не только на стадии перехода, но и в развитом турбулентном течении вязкого газа. Установлено, что турбулентность в вязком теплопроводном газе представляет собой циклически повторяющийся процесс возникновения и распада когерентных вихревых структур, описываемых векторным волновым уравнением. Распад вихревых структур сопровождается взрывным, асимптотическим ростом пульсации давления, запускающим новый цикл генерации турбулентности. Ключевые слова: когерентные вихревые структуры, векторное волновое уравнение, пограничный слой, круглая струя, вязкий газ.

Техническая акустика, 21, № 1, http://www.ejta.org/ru/voronkov11 (2021) | Рубрика: 08.05

 

Александров А.В., Дородницын Л.В., Дубень А.П., Колюхин Д.Р. «Генерация анизотропных турбулентных полей скорости на основе рандомизированного спектрального метода» Математическое моделирование, 33, № 7, с. 35-46 (2021)

Предлагается методика генерации синтетических полей турбулентных пульсаций скорости, основанная на рандомизированном спектральном методе. Генерируемые поля обладают нулевой дивергенцией и заданными свойствами анизотропии и пространственной неоднородности. Расчет канонической задачи о развитом турбулентном течении в канале, использующий сгенерированные турбулентные поля, демонстрирует хорошее совпадение результатов с данными прямого численного моделирования.

Математическое моделирование, 33, № 7, с. 35-46 (2021) | Рубрики: 04.11 04.17 08.05

 

Гледзер А.Е., Гледзер Е.Б., Хапаев А.А., Чхетиани О.Г. «Многорежимность в тонких слоях жидкости во вращающихся кольцевых каналах» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 138-150 (2021)

Экспериментально и численно изучается возможность существования различающихся режимов баротропной циркуляции в замкнутых кольцевых каналах при одинаковых внешних параметрах, задающих динамику течений. Переходы между режимами осуществляются изменением величины основного параметра (например, величины тока, задающего силу Ампера при МГД-генерации поля скорости), определяющего энергию поля скорости, с последующим восстановлением прежнего значения параметра. В зависимости от периода вращения канала или конфигураций расположения магнитов при МГД-генерации или источников стоков в численных экспериментах возможны следующие результаты. 1. Начальный и конечный режимы отличаются количественно по числу образовавшихся циклонических или антициклонических вихрей. 2. Число вихревых образований не меняется, однако отличается их пространственная локализация, например, угловые координаты центров. 3. После изменения и восстановления значения определяющего параметра течение возвращается к режиму, практически не отличающемуся от исходного. Приведены картины течений и соответствующие диаграммы для лабораторных экспериментов и численных расчетов по уравнениям мелкой воды.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 138-150 (2021) | Рубрики: 04.11 05.09 08.05 08.11

 

Бахнэ С. «Сравнение аппроксимаций конвективных членов в методах семейства DES» Математическое моделирование, 33, № 7, с. 47-62 (2021)

Рассмотрены центрально-разностные и противопоточные способы аппроксимаций конвективных членов уравнений газовой динамики, а также их взаимодействие, осуществлённое с помощью различных переходных и весовых функций. Тестирование проводилось на модельной задаче о распаде однородной изотропной турбулентности. Рассматривались методы крупных вихрей с замыкающими моделями турбулентности. Исследовался вопрос согласованности начального поля по параметрам модели турбулентности. Определены оптимальные значения констант замыкающей модели турбулентности, позволяющие в случае центрально-разностной аппроксимации поддерживать низкий уровень диссипации кинетической энергии турбулентности в высокочастотной области её спектра. Определён весовой коэффициент противопоточной схемы, начиная с которого влияние упомянутых констант становится несущественным.

Математическое моделирование, 33, № 7, с. 47-62 (2021) | Рубрики: 04.12 08.05