Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.12 Численные методы, компьютерное моделирование

 

Ногин В.Н. «Задача об отражении центрированной волны разрежения от "мягкого" поршня» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, № 3, с. 34-41 (2021)

Получено аналитическое решение задачи об отражении центрированной волны разрежения в идеальном газе от поршня, на котором задано постоянное давление. Волна разрежения отражается от поршня в виде волны сжатия, которая движется по спадающему профилю плотности и на некотором расстоянии от поршня превращается в ударную волну. Рассмотрена структура течения в отраженной волне для случаев, когда показатель адиабаты равен γ=(2r+3)/(2r+1), где r – целое положительное число. Для значений r=0, 1, 2 решение представлено в виде аналитических формул. Найдены условия возникновения разрывав решении. Показано, что в зависимости от значения давления на левой границе разрыв возникает либо в области общего решения, либо в отраженной простой волне. Полученное решение может быть использовано в качестве теста для численных методик

Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, № 3, с. 34-41 (2021) | Рубрики: 04.03 04.12

 

Волчков Ю.М., Богульский И.О. «Численное исследование распространения волн в нелинейном диссипативном материале» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 5, с. 114-118 (2021)

Исследован класс материалов, поведение которых не позволяет определить их как пластичные или упругие по экспериментальной диаграмме напряжение–деформация. Упругими они не являются в силу того, что разгрузка происходит по кривой, существенно отличающейся от кривой нагружения, а пластичными – поскольку при полном цикле нагружение–разгрузка отсутствуют остаточные деформации. В качестве таких материалов рассматриваются так называемые металлорезины – материалы, представляющие собой витую проволоку, спрессованную в практически однородное тело. Исследовано распространение ударных волн в таком материале. Рассмотрена одномерная модель.

Прикладная механика и техническая физика, 62, № 5, с. 114-118 (2021) | Рубрики: 04.05 04.12 04.16

 

Левин В.А., Журавская Т.А. «Управление детонационным горением водородно-воздушной смеси посредством внесения аргона и озона» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 48-53 (2021)

Численно исследовано влияние добавок аргона и озона в стехиометрическую водородно-воздушную смесь на параметры волны детонации с целью снижения скорости распространения волны и температуры продуктов горения без существенного увеличения детонационной ячейки, являющейся фундаментальной характеристикой детонационной способности смеси. Установлено, что мольные доли вносимых добавок могут быть подобраны так, что размер ячейки волны детонации в полученной смеси будет близок к среднему размеру ячейки в чистой смеси, при этом скорость волны и температура продуктов детонации будут существенно снижены. Обнаружено, что детонационная волна в смеси с добавками в концентрациях, не допускающих значимого увеличения размера ячейки, более устойчива к возмущениям, вызванным расположенными в канале препятствиями, чем в чистой смеси. Исследование проведено с использованием схемы второго порядка на основе метода Годунова; для моделирования химических реакций использовался детальный кинетический механизм.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 48-53 (2021) | Рубрика: 04.12

 

Полухина О.Е., Талипова Т.Г. «Численное моделирование динамики пленок поверхностно-активных веществ в поле нестационарных неоднородных течений и волн» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 3-11 (2002)

Проведено численное исследование динамики пленок поверхностно-активных веществ в поле как модельных, так и реальных внутренних волн.

Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 3-11 (2002) | Рубрики: 04.12 05.02 07.03

 

Полухин Н.В., Талипова Т.Г. «Численное моделирование внутренних волн на шельфе Карского моря» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 12-22 (2002)

Проведено численное моделирование трансформации внутренних волн в Карском море в рамках обобщенного уравнения Кортевега–де Вриза. Показано, что в околокритических широтах возможно распространение внутренних волн с периодами, меньшими периода полусуточного прилива (M2). Исследуется зависимость амплитуды волн вследствие совместного действия дисперсионных и нелинейных эффектов, а также переменной гидрологии.

Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 12-22 (2002) | Рубрики: 04.12 07.03

 

Любимова Т.П., Паршакова Я.Н., Скуридин Р.В. «Численное исследование влияния аксиальных вибраций конечной амплитуды и частоты на течения и деформации поверхности жидкой зоны в условиях невесомости» Вычислительная механика сплошных сред, 12, № 4, с. 455-461 (2019)

Вибрационное воздействие на неоднородные среды является одним из механизмов управления процессами, происходящими в этих средах. Для гидродинамических систем вибрации могут сильно влиять на характер движения и форму поверхности раздела и приводить к поведению, которое значительно отличается от поведения в статических полях. В настоящей работе численно исследуются течения и деформации поверхности цилиндрической жидкой зоны, окруженной коаксиальным слоем газа. Сверху и снизу система ограничена параллельными твердыми пластинами, совершающими аксиальные вибрации с конечной амплитудой и частотой. Задача решается для условий невесомости. Цель работы состоит в исследовании и объяснении природы новых вибрационных явлений, наблюдаемых в экспериментах. Расчеты проводятся в рамках полной неосредненной постановки с использованием метода объема жидкости. Получены данные о мгновенных и средних полях скорости и мгновенной и средней форме поверхности раздела жидкость–газ при различных частотах и амплитудах вибраций. Показано, что аксиальные вибрации торцов генерируют волны на поверхности раздела, распространяющиеся внутрь к центру зоны. Поверхностными волнами индуцируется среднее течение, направленное вблизи поверхности раздела от колеблющихся пластин к центру жидкой зоны. Кроме того, при наличии вибраций вблизи твердых пластин возникает среднее течение в виде тороидальных вихрей с направлением движения от поверхности раздела к оси зоны. В условиях неоднородного нагрева вблизи поверхности раздела цилиндрической жидкой зоны формируется термокапиллярное течение, влияние вибраций на которое также изучается в статье. Показано, что вибрации приводят к подавлению интенсивности термокапиллярной конвекции.

Вычислительная механика сплошных сред, 12, № 4, с. 455-461 (2019) | Рубрики: 04.12 06.01

 

Головин Д.В. «Численное моделирование звукового давления для системы калибровки измерительных микрофонов типа LS» Математическое моделирование, 33, № 10, с. 96-108 (2021)

Представлены результаты по моделированию звукового давления в системе калибровки измерительных микрофонов типа LS, основанной на методе взаимности, с использованием квазигазодинамического (КГД) подхода в диапазоне частот от 1 Гц до 10 кГц. Численный метод на основе КГД уравнений для сжимаемого вязкого теплопроводного газа построен с использованием явной схемы, метода конечных разностей для равномерной сетки с аппроксимацией пространственных производных через центральные разности и с применением метода фиктивных узлов для аппроксимации граничных условий. Особенностью вычислительной задачи в исследованном диапазоне частот являются числа Маха от 7.3·10–10 до 7.3·10–6. Хорошее совпадение результатов моделирования с известным аналитическим решением свидетельствует в пользу применимости КГД подхода для моделирования течений газа с предельно малыми числами Маха и задач акустики в частности.

Математическое моделирование, 33, № 10, с. 96-108 (2021) | Рубрики: 04.12 14.08

 

Брагин М.Д., Криксин Ю.А., Тишкин В.Ф. «Энтропийная регуляризация разрывного метода Галеркина в консервативных переменных для двумерных уравнений Эйлера» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 49-66 (2021)

Построена энтропийная регуляризация консервативного устойчивого разрывного метода Галеркина в консервативных переменных для двумерных уравнений Эйлера на основе специального ограничителя наклонов. Данный ограничитель обеспечивает выполнение двумерных аналогов условий монотонности и дискретного аналога энтропийного неравенства. Проведено тестирование разработанного метода на двумерных модельных газодинамических задачах.

Математическое моделирование, 33, № 12, с. 49-66 (2021) | Рубрика: 04.12

 

Матяш И.С. «Применение полуэмпирических критериев отрыва для верификации численного решения в задаче двумерного дозвукового турбулентного течения в криволинейном канале» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 4, с. 34-46 (2021)

ассмотрен важный шаг верификационного цикла, когда численное решение сопоставляется с имеющимися аналитическими или полуэмпирическими данными. Приведено описание критерия отрыва пограничного слоя Бам–Зеликовича. Обсуждена возможность образования замкнутой отрывной зоны и дано толкование критерия Корста присоединения отрыва в дозвуковом потоке. Представлены результаты численных расчетов, выполненных в приближении URANS с применением различных моделей турбулентности. Проведены сопоставления всех полученных решений.

Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 4, с. 34-46 (2021) | Рубрики: 04.12 08.14