Валько В.В., Гасилов В.А., Савенко Н.О., Соловьёва В.С. «Моделирование воздушной ударной волны с использованием уравнений состояния продуктов детонации в форме Джонса–Уилкинса–Ли» Математическое моделирование, 34, № 4, с. 3-22 (2022)

Описывается математическая модель распространения воздушной ударной волны, возникающей вследствие инициации вещества, обладающего высокой энергоёмкостью, и последующего течения смеси воздуха и газообразных продуктов детонации. Обсуждаются различные варианты оценки корректности набора констант, входящих в уравнение состояния продуктов детонации Джонса–Уилкинса–Ли (JWL). Приведены результаты модельных расчетов по предложенной методике, выполненных на структурированных и структурно-нерегулярных сетках. Полученные результаты сравниваются с аналитическими решениями модельных задач и расчетными данными, полученными с помощью коммерческих пакетов.

Nath G. «Analytical solution for the propagation of shock waves in a rotating medium: power series solution» Инженерно-физический журнал, 95, № 1, с. 155-164 (2022)

In this study an approximate analytical solution is obtained for the propagation of a cylindrical shock wave in a rotating perfect gas. The flow variable distributions in the flow field behind the shock waves are discussed. The azimuthal fluid velocity is assumed to vary according to the power law with the distance from the line of symmetry in an undisturbed medium, and the initial density is taken to be constant. The shock wave is assumed to be strong for small ratio (C/V)² , where C is the sound speed in an undisturbed fluid and V is the shock wave velocity. Approximate analytical solutions of the considered problem are obtained by expressing the flow variables as power series in (C/V)² . The closed form solutions are constructed for the first order. A comparison is made between the solutions obtained for rotating and nonrotating media. It is shown that the shock strength decreases due to rotation, whereas it increases with the adiabatic gas exponent. Ключевые слова: rotating medium, shock wave, power series method, perfect gas, similarity solution

Аганин А.А., Мустафин И.Н. «Расчет импульса давления в жидкости при коллапсе кавитационного пузырька» 10-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 03–05 декабря 2019 г., с. 52-55 (2019)

Импульсы давления в жидкости, возникающие при коллапсе кавитационных пузырьков, привлекают значительное внимание в силу их большого практического значения. В частности, в результате их воздействия близко расположенные поверхности твердых тел могут подвергаться повреждениям, коррозии, находящиеся в их окрестности твердые частицы могут перемещаться, а соседние пузырьки – схлопываться. Можно выделить два основных механизма возникновения импульсов при коллапсе пузырька. Первый обусловлен изменением объема пузырька, а второй – ударом струи жидкости, образующейся на поверхности пузырька при его несферическом коллапсе, по противоположной части поверхности пузырька. В настоящей работе рассматривается ударно-волновой импульс, возникающий в жидкости (воде) в результате изменения объема кавитационного пузырька в том случае, когда коллапс пузырька является сферическим. Внимание направлено на особенности расчета этого импульса классическим методом С.К. Годунова.

Охитин В.Н. «Второе приближение теории коротких волн» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 1, с. 56-66 (2005)

В рамках теории коротких волн получено асимптотическое решение для избыточного давления на фронте одномерных ударных волн во втором приближении, которое, за исключением случая плоской симметрии, не сводится к добавлению членов, пропорциональных квадрату соответствующего аргумента, к решению в первом приближении. Сравнение вычислений по полученному решению с результатами численных расчетов для плоской волны треугольного профиля показывает, что второе приближение при расчете избыточного давления на фронте ударной волны позволяет значительно расширить диапазон применимости теории коротких волн. В то же время, при вычислении длительности фазы сжатия в волне более высокую точность обеспечивает решение в первом приближении.

Быковский Ф.А., Ждан С.А., Ведерников Е.Ф. «Параметры непрерывной многофронтовой детонации смеси метана с нагретым воздухом в кольцевой цилиндрической камере» Физика горения и взрыва, 58, № 2, с. 28-37 (2022)

В проточной кольцевой камере сгорания диаметром 503 мм впервые реализованы и исследованы режимы непрерывной многофронтовой детонации смеси метан - нагретый воздух. Воздух предварительно нагревался огневым способом в форкамере от 600 до 1 200 К при сжигании поступающей в форкамеру стехиометрической смеси водород - кислород, расход воздуха 6–20.9 кг/с. Коэффициент избытка горючего (метана) составлял 1.15±0.1. Исследовано влияние степени нагрева воздуха на область реализации непрерывной детонации, давление в камере сгорания и удельный импульс. Во всех опытах при температуре воздуха 600–1 200 К наблюдали режимы непрерывной многофронтовой детонации с одной парой сталкивающихся поперечных волн с частотой 1.2±0.1 кГц. По измеренным на выходе из камеры сгорания давлениям торможения определены удельные импульсы при непрерывной детонации в зависимости от расхода воздуха и температуры его подогрева. Выяснено, что с повышением температуры воздуха удельный импульс силы тяги уменьшается вследствие увеличения степени диссоциации продуктов. Максимальный удельный импульс с учетом энергии нагретого воздуха 1 630 с получен при температуре воздуха в форкамере 600 К. Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, метан, воздух, поперечные детонационные волны, кольцевая камера сгорания, форкамера, фоторегистрация, структура течения, тяговые характеристики

Тукмаков Д.А. «Численное исследование процесса отражения ударной волны от твёрдой поверхности в газовой взвеси твёрдых частиц» 10-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 03–05 декабря 2019 г., с. 300-302 (2019)

Якуш С.Е. «Физический взрыв при быстром испарении вскипающей жидкости» 10-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 03–05 декабря 2019 г., с. 357-360 (2019)

Вознесенский А.С., Кидима-Мбомби Л.К. «Численное моделирование акустических свойств горных пород с учетом их текстуры» Доклады XVII школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXXIII сессией Российского Акустического общества, с. 330-335 (2020)

Акустические свойства горных пород будут различаться в зависимости от их текстуры. Рассматривается прохождение упругого импульса через насыщенные флюидом образцы пород различной пористости. Текстура пород формировалась с помощью эллипсов одинакового размера с заданным диапазоном ориентации включений относительно направления прозвучивания. Моделирование велось методом конечных элементов в двумерной постановке в среде COMSOL Multiphysics. В моделях кроме геометрии, обусловленной текстурой, задавались свойства слагающих ее твердых и жидких поровых включений. Получена модельная зависимость скорости продольных волн от коэффициента пористости образца горной породы. Ключевые слова: горные породы, коэффициент пористости, скорость, P-волны, МКЭ

Губин С.А., Зайнетдинов С.Х., Сумской С.И. «Газодинамическое моделирование детонационных волн с несколькими звуковыми плоскостями» Лазерные, плазменные исследования и технологии – ЛаПлаз-2021. Москва, 23–26 марта 2021 г. Сборник научных трудов VII Международной конференции. Часть 1, с. 450-451 (2021)

Рассматриваются результаты газодинамического моделирования течения за детонационной волной при изменении скорости звука. Полученные в расчете параметры полностью совпадают с предсказанными ранее в теоретических исследованиях.

Губин С.А., Сверчков А.М., Сумской С.И. «Возникновение локальных гидроударов при схлопывании кавитационных полостей в трубопроводе» Лазерные, плазменные исследования и технологии – ЛаПлаз-2021. Москва, 23–26 марта 2021 г. Сборник научных трудов VII Международной конференции. Часть 1, с. 456-457 (2021)

Проведено моделирование гидроудара в трубопроводе с перепадом высот. Показано, что в такой системе возникают области кавитации. При схлопывании таких областей образуются мощные волны давления

Протасов Ю.Ю., Протасов Ю.С., Щепанюк Т.С. «О генерации сильных ударных волн в газовых средах сложного химического состава» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, с. 86-93 (2006)

Рассмотрены техника эксперимента, принципиальная схема и результаты исследований основных характеристик магнитоплазмодинамического инжектора эрозионного типа, предназначенного для формирования сильных ударных волн, полностью свободных от тока, в широком диапазоне давлений в газах и средах сложного химического и ионизационного состава.

Ткаченко Л.А. «Динамика табачного дыма при нелинейных колебаниях в открытой трубе вблизи резонанса» 10-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 03–05 декабря 2019 г., с. 297-300 (2019)