Рябинин А.Н., Шмигирилов Р.В. «Конкуренция режимов колебаний плохо обтекаемого тела в воздушном потоке» Журнал технической физики, 91, № 5, с. 758-763 (2021)

На основе известных математических моделей, описывающих колебания в потоке газа плохо обтекаемого тела с одной степенью свободы, предложена модель колебаний тела с двумя степенями свободы. Составлены уравнения поперечных поступательных колебаний и вращательных колебаний упруго закрепленного тела вокруг оси, перпендикулярной вектору скорости набегающего потока. Методом Крылова–Боголюбова в первом приближении уравнения сводятся к уравнениям для медленно меняющихся амплитуд и частот колебаний. Оказалось, что дифференциальные уравнения, выписанные для квадратов безразмерных амплитуд поступательных и вращательных колебаний, совпадают с известными уравнениями Лотки–Вольтерры, описывающими конкуренцию между двумя видами животных, питающихся одинаковой пищей. Коэффициенты уравнений зависят от скорости набегающего потока. Модель верифицирована на примере колебаний макета сегмента моста в аэродинамической трубе. Ключевые слова: поступательные и вращательные колебания, воздушный поток, плохо обтекаемое тело.

Колесник Е.В., Смирнов Е.М. «Сверхзвуковое ламинарное обтекание затупленного ребра: двойственность численного решения» Журнал технической физики, 91, № 5, с. 764-771 (2021)

Представлены результаты численного решения задачи сверхзвукового обтекания затупленного ребра, установленного на пластине, вдоль которой развивается пограничный слой. Постановка задачи основана на расчетно-экспериментальной работе Tutty с соавторами (2013), в которой рассмотрен ламинарный режим обтекания при числе Маха внешнего потока равного 6.7. Рассмотрено течение в диапазоне чисел Рейнольдса от 5.0·10³ до 2.0·10⁴. Установлено, что в некотором интервале значений числа Рейнольдса существуют два устойчивых решения задачи, которые отвечают метастабильным состояниям потока с различной конфигурацией вихревой структуры. Построены бифуркационные диаграммы, показывающие положение центра основного подковообразного вихря и длину отрывной области в зависимости от числа Рейнольдса, и оценено критическое значение числа Рейнольдса, при превышении которого возникает второе решение. Ключевые слова: высокоскоростные течения, вязко-невязкое взаимодействие, подковообразные вихри, численное моделирование, двойственность решения.