Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.15 Колебания тел и структур в потоке, аэроупругость

 

Мухаметзянов И.Р. «Оптимальное управление турбулентным пограничным слоем на проницаемой цилиндрической поверхности в сверхзвуковом потоке газа» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 1, с. 64-70 (2020)

Рассматривается задача построения закона распределения нормальной составляющей скорости вдува в турбулентный пограничный слой при сверхзвуковых скоростях обтекания. Задача решается с использованием метода обобщенных интегральных соотношений Дородницына и формализма Лагранжа. Проведены вычислительные эксперименты, показавшие эффективность оптимальных управлений по сравнению с равномерным законом вдува.

Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 1, с. 64-70 (2020) | Рубрики: 08.05 08.15

 

Богатко В.И., Потехина Е.А. «О математическом моделировании гиперзвукового обтекания тонкого крыла переменной формы» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 8, № 4, с. 639-645 (2021)

Проводится исследование пространственного обтекания тонкого крыла переменной формы гиперзвуковым потоком невязкого газа. Головная ударная волна считается присоедине нной к передней кромке крыла. Использование метода тонкого ударного слоя для решения системы уравнений газовой динамики позволяет построить математическую модель рассматриваемого течения. Следует отметить также, что анализ граничныхусловийдает возможность определить структуру разложения искомых величин в ряд и строить приближенные аналитические решения. В этом случае при определении поправок первого приближения два уравнения интегрируются независимо от остальных. Применение преобразова ния Эйлера–Ампера позволяет построить решение, зависящее от двух произвольных функций и неизвестной формы фронта головной ударной волны. Для определения этих функций ранее была получена интегро-дифференциальная система уравнений. В настоящей работе предлагается один из вариантов полуобратного метода построения решения этой системы, при котором задается вид одной из произвольных функций. Такой подход позволяет дополнительно задать уравнение передней кромки крыла, а в случае, когда головная волна присоединена вдоль всей передней кромки, и наклон поверхности крыла на ней. Приведенный в работе вариант полуобратного метода для нестационарной пространственной задачи обтекания позволил получить частное решение, которое является модельным для ра зличных режимов обтекания крыла. Получены формулы для определения формы фронта ударной волны, поверхности обтекаемого тела, расстояния между ударной волной и поверхностью тела, параметров течения на поверхности крыла.

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 8, № 4, с. 639-645 (2021) | Рубрики: 08.14 08.15

 

Березко М.Э., Никитченко Ю.А. «Численное решение задачи гиперзвукового обтекания тонкой пластины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 87-95 (2022)

Рассмотрена задача обтекания абсолютно острой кромки гиперзвуковым потоком. Решение проводилось с использованием модельного кинетического уравнения многоатомных газов. Описан метод решения задачи, позволяющий выделить разрыв функции распределения молекул в пространстве скоростей. Рассчитано распределение нормального напряжения по поверхности пластины и над ней. Полученные результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Показано, что при гиперзвуковом обтекании перед острой кромкой возникает возмущенная область течения.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 87-95 (2022) | Рубрика: 08.15

 

Жаров В.А., Тугазаков Р.Я. «Динамика пограничного слоя в сжимаемом газе. Численное моделирование» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 96-104 (2022)

По результатам прямого численного моделирования обтекания плоской пластины в рамках уравнений Навье–Стокса проведен теоретический анализ ламинарно-турбулентного перехода в сверхзвуковом потоке газа. Подтвержден закон подобия частоты образования берстов. Спектральный анализ течения указал на реализацию в турбулентном пограничном слое (т.п.с.) резонансного трехволнового взаимодействия волн. Изучено влияние температуры пластины на турбулизацию потока газа и спектральный состав пульсаций давления.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 96-104 (2022) | Рубрика: 08.15

 

Володин В.В., Голуб В.В., Ельянов А.Е., Микушкин А.Ю. «Экспериментальное исследование колебаний капли воды в потоке воздуха при акустическом воздействии» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 1, с. 57-71 (2022)

Приведены результаты исследования взаимодействия потока газа и капель жидкости. Подробно описана предлагаемая экспериментальная установка. Изложены результаты экспериментального исследования колебаний капли диаметром 1,4 мм в потоке воздуха со скоростью 3,1–10,0 м/с. С использованием высокоскоростной камеры Phantom (частота съемки 2000 кадр/с) получены серии фотографий капли в потоке воздуха через равные промежутки времени. Рассчитаны спектры свободных колебаний капли в газовом потоке, а также колебания под воздействием звуковых колебаний воздуха с частотой 0–1000 Гц и уровнем звукового давления 0–121 дБ. Обнаружены области параметров потока газа и акустического излучения, при которых происходит усиление или ослабление амплитуды колебаний капли. С использованием теории неустойчивости Кельвина–Гельмгольца проведен теоретический анализ взаимного влияния потока воздуха и акустического воздействия на каплю жидкости. Рассмотрены возможные значения числа Вебера капли в условиях эксперимента. Сделан вывод об отсутствии дробления капли под действием потока воздуха. Приведены значения частоты колебаний капли под действием потока воздуха, при которых амплитуда колебаний постоянна

Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 1, с. 57-71 (2022) | Рубрика: 08.15