Козицкий С.Б. «Численное моделирование конвекции в многокомпонентной среде» Одиннадцатый Всероссийский симпозиум "Физика геосфер "Владивосток, 09–14 сентября 2019 г., с. 427-429 (2019)

Принято считать, что конвекция является наиболее распространенным видом потоков жидкости и газа. Наряду с обычной тепловой конвекцией существенную роль играет многокомпонентная конвекция, которая возникает в среде, где есть два и больше компонентов с различными коэффициентами диффузии. Наиболее знакомая из таких сред – морская вода, где такими компонентами являются тепло и морская соль. Но это могут быть тепло и гелий в звездных атмосферах или различные реагенты в химическом реакторе. Конвекция возникает в результате различного пространственного распределения этих компонентов в гравитационном поле и может принимать самые разные формы. Существуют многочисленные исследования конвекции в разных частных случаях и методы изучения различных конвективных режимов, как, например, метод амплитудных уравнений. Но не теряет своей актуальности метод прямого численного моделирования, который позволяет качественно проанализировать возникающие конвективные структуры и может быть источником тестовых примеров для более сложных асимптотических и аналитических методов.

Прокудина Л.А., Саламатов Е.А. «Численное исследование волновых течений жидких пленок при взаимодействии с газовым потоком» Инженерно-физический журнал, 95, № 1, с. 125-133 (2022)

Представлено нелинейное дифференциальное уравнение в частных производных, описывающее состояние свободной поверхности вязкого слоя жидкости (жидкой пленки), контактирующей с газовым потоком в условиях противотока. Численно исследована эволюция периодических возмущений в пленке жидкости, которая приводит к формированию регулярного режима течения пленки. Для вертикальной пленки воды в условиях противотока рассчитаны форма волн на поверхности контакта газ–жидкость, волновые характеристики (частота, инкремент, фазовая скорость) и время формирования регулярного волнового режима течения. Ключевые слова: жидкая пленка, касательное напряжение, нелинейные волны

Драчёв К.А., Молоканов Б.М., Римлянд В.И. «Применение метода конечных элементов для расчета акустических полей» Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: материалы XVII региональной научной конференции, с. 22-26 (2019)

В настоящее время метод конечных элементов (Finite Element Method, FEM) является распространенным инструментом для решения теоретических и практических задач акустики и физики твердого тела. В методе FEM вычисления производятся по всему объему расчётной модели, при этом вся область представляется как сетка, состоящая из элементов конечных размеров. Размер элементов можно менять, уменьшая его вблизи интересующей области, и увеличивая – для снижения затрат процессорного времени. В каждом из таких элементов произвольно выбирается вид аппроксимирующей функции, которая строится на множестве кусочно-непрерывных функций, определенных на конечном числе подобластей. На каждом из элементов неизвестная функция аппроксимируется пробной функцией в виде полинома первой или второй степени, удовлетворяющие граничным условиям непрерывности, налагаемыми решаемой задачей. Рассматриваемая в данной работе численная модель, основанная на методе конечных элементов и волновых уравнениях, предложена для исследования распространения акустических волн в полимерных композиционных материалах на основе эпоксидиановой смолы.

Тимушев С.Ф., Клименко Д.В., Яковлев А.А. «Метод расчета тональных компонент спектра пульсаций давления и звуковой мощности винтов квадрокоптера» Защита от повышенного шума и вибрации. Санкт-Петербург, 23–25 марта 2021 г. Сборник трудов Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, с. 140-146 (2021)

Пропеллеры квадрокоптеров генерируют интенсивный шум, поэтому прогнозирование акустического воздействия и оптимизация этих машин с целью снижения уровня излучаемого шума является актуальной инженерной задачей. В настоящее время разработка методов расчета для определения амплитуд пульсаций давления и шумовых характеристик методами CFD-CAA является необходимым требованием для развития автоматизированного проектирования лопаточных машин, причем определяющими факторами являются точность и скорость расчетов. Основная цель – снабдить промышленные системы автоматизированного проектирования высокоэффективным отечественным программным обеспечением для создания оптимальных конструкций лопаточных машин квадрокоптеров, обеспечивающих заданный уровень пульсаций давления в проточной части и излучаемого шума. Она включает создание метода численного моделирования генерации звука с использованием декомпозиции исходных уравнений гидродинамики сжимаемой среды и определение источника звуковых волн с учетом вращение лопастей и их взаимодействие со статорной частью квадрокоптера, а также декомпозицию граничных условий с учетом псевдозвуковых возмущений и комплексного акустического импеданса на границах расчетной области.

Шарыпов Р.Э., Римлянд В.И. «Применение автокорреляционной функции и вейвлет-преобразования для автоматической обработки акустических сигналов» Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование: материалы XIX региональной научной конференции, с. 125-128 (2021)

Разработан алгоритм автоматической обработки акустических сигналов с помощью автокорреляционной функции и вейвлет-преобразования. Алгоритм протестирован осциллограммах, полученных на эталонной установке 1-го разряда. Получены значения скорости распространения и коэффициента затухания продольных ультразвуковых волн в эталонном образце

Волков К.Н., Емельянов В.Н., Карпенко А.Г. «Псевдозвуковые пульсации давления, обусловленные взаимодействием потока жидкости в трубе с препятствием в виде круглого цилиндра» Инженерно-физический журнал, 95, № 1, с. 81-90 (2022)

Проведено моделирование виброакустических процессов в длинной трубе с поперечным сечением круглой формой, в которой находится препятствие в виде поперечно расположенного круглого цилиндра, с учетом воздействия процессов вихреобразования в канале на динамику системы. На основе разработанной вычислительной процедуры получены виброакустические характеристики системы. Обсуждаются распределения газодинамических параметров потока в трубе и виброакустическое поведение системы. Ключевые слова: виброакустика, численное моделирование, сопряженная задача, псевдозвук, труба, цилиндр