Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Д

Давидчук В.А.

 

Садин Д.В., Голиков И.О., Давидчук В.А. «Моделирование взаимодействия ударной волны с ограниченным неоднородным слоем газовзвеси гибридным методом крупных частиц» Вычислительные методы и программирование, 22, № 1, с. 1-13 (2021)

Исследуются задачи взаимодействия ударной волны с ограниченным слоем газовзвеси, внутри которого имеется неоднородность квадратного сечения пониженной или повышенной плотности. Для расчетов используется гибридный метод крупных частиц второго порядка аппроксимации по пространству и времени. Правильность численных разрывных решений, в частности скачков пористости, подтверждается сравнением с асимптотически точными профилями плотности смеси. Приведены аналитические зависимости ослабления ударной волны слоем газовзвеси. Изучены ударно-волновые структуры в двумерных областях и влияние на них релаксационных процессов.

Вычислительные методы и программирование, 22, № 1, с. 1-13 (2021) | Рубрики: 04.12 06.01

Данилюк Б.А.

 

Минаков Е.П., Власов Р.П., Александров М.А., Данилюк Б.А. «Дискретные марковские модели оценивания вероятностных характеристик обнаружения космического мусора в окрестностях орбитальных объектов» Авиакосмическое приборостроение, № 10, с. 32-42 (2022)

Введение: защита особо значимых орбитальных объектов является актуальной задачей в условиях возрастающего засорения мусором околоземного космического пространства. Учет случайных факторов при обнаружении и определении параметров его движения, а также неопределенность гелиогеофизических условий, влияющих на применение бортовой специальной аппаратуры соответствующих космических аппаратов приводит к необходимости разработки научных основ решения задач оценивания вероятностных характеристик процессов обнаружения космического мусора в окрестностях орбитальных объектов. Цель исследования: разработка моделей определения вероятности обнаружения космического мусора в зоне безопасности орбитального объекта и математического ожидания расхода потребного для этого ресурса космического аппарата наблюдения, а также оптимальных значений элементов матриц вероятностей переходов между состояниями соответствующего процесса. Методы: для достижения поставленной цели использованы методы теории дискретных цепей Маркова. Результаты: разработаны пяти событийная стохастическая модель, граф переходов между состояниями процесса и матрицы вероятностей переходов, обеспечивающие по заданным начальным условиям пошаговое оценивание вероятности обнаружения космическим аппаратом наблюдения космического мусора в зоне безопасности орбитального объекта, а также модель оценивания математического ожидания соответствующего расхода ресурса такого космического аппарата. Для определения оптимальных значений элементов матриц вероятностей переходов предложен подход, обеспечивающий максимум вероятности наступления финального состояния процесса за заданное количество шагов и базирующийся на процедуре случайного поиска. Практическая значимость: результаты исследований могут быть использованы для оценивания технических характеристик создаваемых космических аппаратов наблюдения, предназначаемых для обнаружения и определения параметров движения космического мусора в зонах безопасности орбитальных объектов. Ключевые слова: космический аппарат наблюдения, космический мусор, зона безопасности, орбитальный объект, вероятность, математическое ожидание, дискретная цепь Маркова, вероятность перехода, матрица, граф.

Авиакосмическое приборостроение, № 10, с. 32-42 (2022) | Рубрика: 18

Дегтярева О.В.

 

Кондратьев М.С., Щербаков К.А., Самченко А.А., Дегтярева О.В., Терпугов Е.Л., Хечинашвили Н.Н., Комаров В.М. «Кремниевые аналоги L-аминокислот: свойства "кирпичиков" чужой биосферы» Биофизика, 67, № 2, с. 213-221 (2022)

DOI: 10.31857/S0006302922020016

Биофизика, 67, № 2, с. 213-221 (2022) | Рубрика: 18

Демарева В.А.

 

Демарева В.А., Голубинская А.В., Еделева Ю.А., Голубин Р.В. «Оценка уровня знания иностранного языка на основе данных о движениях глаз» Оптический журнал, 89, № 8, с. 76-85 (2022)

Предмет исследования. Технологию оптической записи движений глаз применили для оценки уровня знания иностранного языка. Провели анализ отражения неосознаваемых познавательных процессов в окулографических данных при чтении и связи характеристик движения глаза с тем, насколько сложным этот текст кажется читателю. Цель работы заключалась в поиске взаимосвязи между особенностями движения глаз при чтении на родном и иностранном языке с учётом особенностей самого языка и уровня владения им. Метод. Исследование состояло из двух этапов, суммарный объём выборки составил 63 человека – русскоязычных студентов в возрасте 19–27 лет, для которых английский язык является иностранным. Уровень знания русского и английского языка оценивался по методике С-тест. Экспериментальная задача была следующая – после прохождения 9-точечной калибровки прочитать англоязычные тексты на слайдах и ответить на вопросы на понимание. Запись движений глаз проводилась на установке SMI-High Speed Tracker 12 бинокулярно с частотой дискретизации 500 Гц. Первый этап был направлен на изучение особенностей движений глаз при чтении текстов на родном и иностранном языке (при высоком уровне владения последним). Второй этап был направлен на изучение особенностей движений глаз при чтении иностранных текстов при разном уровне знания иностранного языка. Основные результаты. Показано, что параметры движений глаз отличаются при чтении текстов на родном (русском) и иностранном (английском) языках даже при высоком уровне владения последним. Установлено, что паттерны глазных движений изменяются при разном уровне владения иностранным (английским) языком при чтении на нём. Практическая значимость. Полученные данные дают оценку сложности текста для испытуемого. Оценка сложности текста по характеристикам движений глаз позволит создать алгоритмы нормирования различных текстов по сложности. Результаты проведённых исследований могут быть использованы при проектировании автоматических систем оценки уровня владения иностранным языком.

Оптический журнал, 89, № 8, с. 76-85 (2022) | Рубрика: 17

Дементьев И.И.

 

Дементьев И.И., Шабанов В.А., Шабанова Н.С. «Подход к математическому моделированию пленочных анизотропных конструкций электроакустических преобразователей» Гидроакустика, № 51, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA51.pdf (2022)

Представлен новый подход к математическому моделированию анизотропных конструкций электроакустических преобразователей, предназначенных для использования в составе непрерывных нелинейных гидроакустических антенн с пленочными апертурами. Ключевые слова: непрерывная нелинейная гидроакустическая антенна с пленочной апертурой, электроакустический преобразователь, анизотропная конструкция, математическое моделирование.

Гидроакустика, № 51, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/SbGA51.pdf (2022) | Рубрика: 12.01

Демехов А.Г.

 

Грач В.С., Демехов А.Г. «Резонансное взаимодействие энергичных электронов с радиоизлучением в магнитосферах экзопланет» Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 65, № 4, с. 249-268 (2022)

Анализируется резонансное взаимодействие энергичных электронов с радиоизлучением в магнитосферах экзопланет на примере планеты Tau Bootis b. Рассмотрены условия этого взаимодействия и его влияние на параметры электронов, определяющие радиоизлучение, которое может быть детектировано на Земле. Исследованы особенности такого взаимодействия по сравнению с взаимодействием энергичных электронов с авроральным километровым радиоизлучением в магнитосфере Земли. Показано, что при рассматриваемых параметрах магнитосферы Tau Bootis b и радиоизлучения в ней резонансное взаимодействие электронов с радиоизлучением является существенно нелинейным. При конечной длительности волнового пакета взаимодействие может приводить к существенному ускорению частиц в широком диапазоне энергий (от десятков до сотен килоэлектронвольт).

Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 65, № 4, с. 249-268 (2022) | Рубрика: 18

Демин И.Ю.

 

Демин И.Ю., Гурбатов С.Н., Лисин А.А., Карабасов С.А. «Численный анализ эволюции интенсивных аэродинамических струй в задачах с неплоской геометрией» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 114-115 (2022)

Представлена гибридная акустическая модель для оценки спектральной плотности шума на больших расстояниях от сверхзвуковых струй. В ближней зоне задачи, включающей струю и ее ближнее акустическое поле, решаются уравнения Навье–Стокса с учетом моделирования турбулентности и ударных волн (скачков уплотнения), и затем происходит расчет трехмерного акустического переноса. Полученное решение для ближнего поля используется в качестве граничного условия для эволюционного уравнения Бюргерса. Для решения последнего разработана эффективная численная схема в спектральной области с учетом неплоской задачи (сферическая и цилиндрическая расходимость) звукопереноса. Представлены примеры расчета сверхзвуковых струй из эксперимента LTRAC (Университета Монаш, Австралия) и ТUTA (Техасский Университет, США).

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 114-115 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

Демьянов М.А.

 

Демьянов М.А. «Корреляционный метод идентификации акустических источников с помощью многомикрофонных измерений» Акустический журнал, 68, № 6, с. 638-646 (2022)

Разработан метод определения поля источников по данным многомикрофонных измерений, основанный на корреляционном анализе акустических полей. В предположении дельта-коррелированности поля источников, данный подход позволяет принципиально изменить математическую постановку обратной задачи таким образом, что задача становится корректно поставленной. В частности, данный метод дает возможность одновременно распознать монопольную и дипольную компоненты поля источников с помощью измерений плоской микрофонной решеткой. Метод верифицирован численно на различных тестовых примерах одновременного распознавания монопольной и дипольной составляющих поля источников.

Акустический журнал, 68, № 6, с. 638-646 (2022) | Рубрики: 08.06 08.14

Денисенко В.В.

 

Денисенко В.В., Фортова С.В. «Построение вычислительной модели эластической турбулентности в двумерной ячейке для течения Колмогорова» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 116-118 (2022)

Целью работы является численное исследование явления полимерной турбулентности в двумерной ограниченной области (квадратной ячейке) при воздействии внешней силы. Возникновение и развитие турбулентного режима изучается на примере течения Колмогорова. Методами прямого численного моделирования течения вязкоупругой среды при различных параметрах течения и полимеров изучены различные типы течения, включая режим эластической турбулентности и режим поднижения сопротивления.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 116-118 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

Денисов В.Е.

 

Денисов В.Е. «Помехоустойчивость когерентного приема двоичных сигналов с прямоугольной огибающей в гидроакустическом канале связи» Журнал радиоэлектроники, № 8, с. 2 (2022)

Цели. Основной целью данной работы является разработка методики определения параметров двоичных сигналов, при которых сигналы становятся относительно инвариантными к частотным искажениям в морской среде. Частотные искажения сигналов обусловлены неравномерностью частотной характеристики затухания морской среды. Главной частью указанной методики является оценка влияния частотных искажений сигналов на помехоустойчивость приема. В соответствии с этим определяются вероятности ошибки приемников сигналов с различными видами манипуляции, которые оптимальны при отсутствии искажений. Методы. Использованы положения прикладной гидроакустики, теории случайных процессов и теории передачи дискретных сообщений. Основное содержание. В работе рассматривалась модель однолучевого гидроакустического канала связи, характерная для глубокого моря, когда приемник или передатчик расположен в глубине моря. В качестве коэффициента передачи канала используется коэффициент передачи с гауссовской амплитудно-частотной характеристикой и линейной фазочастотной характеристикой. Определены вероятности ошибки когерентных приемников двоичных сигналов с амплитудной, частотной и фазовой манипуляцией с прямоугольной огибающей. В качестве приемников рассматриваются когерентные приемники, оптимальные по критерию максимального правдоподобия при действии белого гауссовского шума и отсутствии искажений в морской среде. Введена логарифмическая мера увеличения вероятности ошибки, которая характеризует ухудшение помехоустойчивости за счет частотных искажений в канале. Для некоторых типичных случаев определены значения параметров сигналов, относительно инвариантных к частотным искажениям в морской среде. Результаты. Найдены выражения вероятности ошибки когерентных приемников двоичных сигналов с амплитудной, частотной и фазовой манипуляцией с прямоугольной огибающей. Введена логарифмическая мера относительного увеличения вероятности ошибки по сравнению со случаем отсутствия искажений. Определена функциональная зависимость этой меры от длительности посылки сигнала, несущей частоты и начальной фазы сигнала, а также от дальности связи и отношения сигнал/шум. На плоскости несущая частота, длительность сигнала, для каждого вида сигнала построена граница области, выше которой сигналы являются относительно инвариантными к частотным искажениям в морской среде. Для дальностей связи R = 1,5 км и 3 км и типичных несущих частот приведены минимальные значения длительности инвариантных сигналов.

Журнал радиоэлектроники, № 8, с. 2 (2022) | Рубрика: 07.19

Денисов С.Л.

 

Денисов С.Л., Остриков Н.Н. «Проблемы расчетных и экспериментальных исследований эффективности экранирования авиационных некомпактных источников шума» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 119-122 (2022)

Проблема снижения шума самолётов на местности является одной из приоритетных задач в современной гражданской авиации, решение которой позволяет не только удовлетворить экологическим требованиям, но и обеспечить конкурентное преимущество. Хорошо известно, что одним из основных источников шума самолётов на местности является шум двигателя, а одним из возможных и достаточно эффективных способов его снижения является эффект экранирования с помощью различных элементов конструкции планера самолёта. Проблемам реализации эффекта экранирования шума авиационной силовой установки с точки зрения анализа возможности проведения расчётных и экспериментальных исследований и посвящен данный доклад. Авиационная силовая установка представляет собой сложный акустически некомпактный источник шума, который в случае двухконтурного турбовентиляторного двигателя можно представить в виде совокупности источников различной интенсивности, направленности излучения и спектральных свойств. Основными источниками шума двухконтурного турбовентиляторного двигателя следует признать шум вентилятора в передней полусфере, шум внешнего контура в задней полусфере и шум струи в задней полусфере. Анализ этих источников шума по отдельности представляет собой достаточно не простую задачу, в решении которой в последнее время наметился существенный прогресс благодаря активному использованию высокопроизводительных расчётных методов, а также углублению понимания сути физических явлений, лежащих в основе процессов генерации звука нестационарными потоками, что позволило развить различных (эмпирически, полуэмпирические или иные) расчётные модели, адекватно описывающие излучение звука в интересующем диапазоне параметров.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 119-122 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

Деркач Н.Д.

 

Пестренин В.М., Пестренина И.В., Перельман О.М., Фадейкин А.С., Деркач Н.Д. «Ограниченные цилиндрическим отбойником изгибные колебания составного тяжелого горизонтального вращающегося вала» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 79, с. 135-151 (20221)

DOI: 10.17223/19988621/79/12 На основе балочной модели горизонтального составного вала изучается влияние на характер его движения скорости вращения, сил тяжести, демпфирования и дисбаланса. Исследования проводятся численно. Показано, что силы тяжести приводят к смещению линии центров тяжести сечений вала, относительно которой он вращается, демпфирование обусловливает центрирование вала, наличие дисбаланса вызывает изгибные колебания. Изучены режимы движения вала внутри цилиндрического отбойника.

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 79, с. 135-151 (20221) | Рубрики: 04.15 10.06 10.06

Дерунов Е.К.

 

Волков В.Ф., Дерунов Е.К. «Математическое моделирование взаимодействия ударных волн при сверхзвуковом полете группы тел» Вычислительные методы и программирование, 6, № 1, с. 88-98 (2005)

Обсуждаются результаты численных исследований пространственных сверхзвуковых течений в возмущенной области совместно обтекаемых двух одинаковых параллельно расположенных тел при числе Маха набегающего потока M=4.03 и нулевом угле атаки. Две одинаковые параллельно расположенные конфигурации представляют собой комбинации конуса с углом полураствора 20° и цилиндра с удлинением, равным 5. Используемая конечноразностная схема второго порядка основана на аппроксимации уравнений Эйлера в интегральной форме. Решение проводилось по маршевой координате в продольном направлении с использованием глобальных итераций. Показано, что с уменьшением расстояния между телами возрастает влияние дифрагируемых ударных волн на распределенные нагрузки по поверхности конфигураций и на их суммарные аэродинамические характеристики. Приведено сопоставление результатов расчета с данными физического эксперимента.

Вычислительные методы и программирование, 6, № 1, с. 88-98 (2005) | Рубрики: 08.05 12.02

Джумагулова К.Н.

 

Машеева Р.У., Джумагулова К.Н., Мырзали М. «Исследование зарядки пылевых частиц космической плазмы» Физика плазмы, 48, № 11, с. 1066-1074 (2022)

Исследован процесс зарядки пылевых частиц, находящихся в неравновесной космической плазме, в приближении ограниченного орбитального движения (orbit motion limited – OML). Исследование процесса зарядки пылевых частиц было проведено с учетом различных механизмов для широкого диапазона параметров космической плазмы. Получены выражения для потоков ионов и электронов в условиях немаксвелловского распределения частиц плазмы. Показано, что при малых энергиях частиц эти формулы переходят в выражения, полученные на основе максвелловского распределения. При балансе потоков ионов и электронов на поверхность пылевых частиц получены зависимости приведенного заряда от отношения температур и соотношения масс электронов и ионов. Также была получена и построена зависимость приведенного заряда от времени зарядки. Характерное время зарядки пылевых частиц в случае неравновесного κ-распределения увеличивается по сравнению с характерным временем зарядки частиц для максвелловского распределения.

Физика плазмы, 48, № 11, с. 1066-1074 (2022) | Рубрика: 18

Добдин С.Ю.

 

Скрипаль А.В., Фомин А.В., Бахметьев А.С., Брилёнок Н.Б., Сагайдачный А.А., Добдин С.Ю., Тихонова А.С. «Диагностика артериальных сосудов спортсменов с помощью доплеровского ультразвукового измерения» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 22, № 2, с. 141-148 (2022)

С помощью доплеровского ультразвукового измерения исследован объемный кровоток артериальных сосудов спортсменов, имеющих высокий спортивный разряд. Диагностика проводилась по результатам измерения скорости артериального кровотока в условиях реактивной гиперемии плечевой артерии и по отношению обратного объемного кровотока к объемному систолическому кровотоку. Обследовались две группы добровольцев: группу 1 составили неспортивные добровольцы, не страдающие сердечно-сосудистой патологией, а группу 2 – спортсмены, имеющие разряд кандидата в мастера спорта по гребле на байдарках и каноэ и регулярные интенсивные тренировки. Сравнительный анализ изменения УЗИ-доплерограмм спортсменов и нетренированных обследуемых свидетельствует о значительном отличии как в величине пиковой скорости артериального кровотока в условиях реактивной гиперемии плечевой артерии, так и обратного объемного кровотока в условиях отсутствия функциональной нагрузочной пробы. Проведенные измерения показали, что отношение объемной скорости обратного кровотока к объемной скорости систолического кровотока у спортсменов значительно больше.

Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 22, № 2, с. 141-148 (2022) | Рубрика: 15.03

Долматов Д.О.

 

Долматов Д.О., Ермошин Н.И. «Цифровая когерентная обработка сигналов с расчетами в частотной области для решения задач ультразвуковой томографии с применением матричных антенных решеток с неэквидистантным расположением элементов» Дефектоскопия, № 11, с. 13-26 (2022)

Задача повышения скорости восстановления изображений дефектов является актуальной проблемой развития промышленной ультразвуковой томографии на основе цифровой когерентной обработки сигналов матричных антенных решеток (АР). В контексте указанной проблемы в рамках данной работы рассмотрено совместное использование вычислительно-эффективных алгоритмов с расчетами в частотной области и матричных АР с неэквидитсантным расположением элементов. Совместное применение указанных подходов по повышению скорости получения результатов обеспечивается за счет применения алгоритма цифровой когерентной обработки на основе неэквидистантного быстрого преобразования Фурье (НБПФ). Эффективность данного алгоритма была подтверждена экспериментально.

Дефектоскопия, № 11, с. 13-26 (2022) | Рубрика: 12.05

Долотовский А.В.

 

Долотовский А.В., Войтишина М.С. «Основные направления развития отечественного ПО в рамках потребностей гражданской авиации и необходимости импортозамещения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 20 (2022)

В ходе разработки гражданских самолетов широко применяются расчетные методики, в основе которых лежат программные расчетные комплексы как зарубежной, так и отечественной разработки. Намечены основные направления расширения потребностей отечественной гражданской авиации в программных продуктах, обеспечивающих разработку, производство и эксплуатацию авиационной техники в условиях санкционных ограничений. Отмечена важность расширения направлений развития разработки отечественного ПО решения задач аэродинамического проектирования – аэродинамика летательного аппарата (ЛА) с крылом большого удлинения на трансзвуковых режимах, аэродинамика взлетно-посадочной механизации крыла, параметризация геометрии реального ЛА, развитие оптимизационных методов. Большую важность имеют ведущиеся в настоящее время разработки ПО, позволяющего обеспечить с достаточной точностью моделирование формирования ледяных отложений на внешней поверхности ЛА в полностью трехмерной постановке в условиях, соответствующих Приложениям С, О, Р Норм лётной годности самолётов транспортной категории. Отмечены проблемы и необходимость дальнейшего развития ПО моделирования явлений аэроакустики в свете ужесточения международных норм по шуму на местности.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 20 (2022) | Рубрики: 12.01 08.14

Долуденко А.Н.

 

Долуденко А.Н., Фортова С.В. «Сравнительный анализ численного и экспериментального исследования двумерной турбулентности в ячейке с твердыми стенками» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 123-125 (2022)

Турбулентность – это хаотическое состояние, возникающее в жидкости под воздействием внешнего воздействия при больших числах Рейнольдса Re. В трехмерной турбулентности образуется широкий диапазон масштабов, где наблюдаются хаотические пульсации скорости. Наличие такого широкого диапазона связано с каскадом энергии, которая передается благодаря нелинейному взаимодействию от интегрального масштаба турбулентности (где она создается за счет накачки) ко все более мелким масштабам вплоть до диссипативного масштаба, где включается вязкость, которая преобразует кинетическую энергию в тепло. В тонких слоях жидкости турбулентность эффективно является двумерной на масштабах, превышающих толщину слоя жидкости. При этом основной особенностью двумерного турбулентного течения, постоянно возбуждаемого внешней силой, является возникновение обратного энергетического каскада. За счет нелинейных эффектов пространственный масштаб вихрей, создаваемых внешней силой, увеличивается до тех пор, пока рост не будет остановлен размером ячейки. В последнем случае энергия накапливается на этих масштабах. При определенных условиях накопление приводит к возникновению системы когерентных вихрей. Наблюдаемые вихри имеют размер сравнимый с размером ячейки. Физический эксперимент, используемый в данной работе для сравнения с численным экспериментом, проводится в ограниченном замкнутом объеме – экспериментальной ячейке, ограниченной стенками. Для качественного сравнения расчетов с этим экспериментом при численном моделировании учитывались условия прилипания к стенкам и наличие трения о дно.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 123-125 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

Дородницын Л.В.

 

Александров А.В., Дородницын Л.В. «Генерация анизотропного турбулентного поля с заданными параметрами на основе тензорного метода фильтрации» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 57-60 (2022)

Численно исследуются характеристики искусственных турбулентных полей, генерируемых на основе прямого тензорного метода фильтрации, с использованием спектральных моделей, не реализованных в рамках скалярного DAF-метода. Эффективность метода генерации продемонстрирована на примере расчетов ряда тестовых задач

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 57-60 (2022) | Рубрики: 08.14 12.01

Дробчик А.Н.

 

Купер К.Э., Дробчик А.Н., Дучков А.А., Дугаров Г.А., Шарафутдинов М.Р. «Исследование структуры газогидратных отложений методами рентгеновской томографии и акустического зондирования» Инженерно-физический журнал, 95, № 7, с. 1815-1820 (2022)

В рамках программы по развитию неразрушающих методов изучения свойств гетерогенных материалов были проведены исследования по сопоставлению данных о структуре газогидратных отложений ксенона, полученные методом рентгеновской микротомографии со скоростью распространения в них акустических волн. Газогидрат ксенона генерировался в водопесчаной среде при температуре +3°С и давлении 1 МПа в специально созданной для этих исследований экспериментальной ячейке. Полученные трехмерные рентгеновские изображения структуры с пространственным разрешением порядка 3 мкм позволяли хорошо выделять газогидрат ксенона на фоне водопесчаной среды. Результаты исследований показали, что гидрат формируется путем обволакивания гранул песка, неравномерно распределяясь в теле экспериментальной ячейки. Данные, полученные акустическим зондированием, хорошо согласуются с данными о микроструктуре. Наблюдается характерное увеличение скоростей продольных волн c 1.048 км/с до 1.564 км/с, обусловленное цементацией песка гидратом ксенона. Ключевые слова: газовые гидраты, рентгеновская томография, синхротронное излучение, акустические свойства гидратосодержащих сред

Инженерно-физический журнал, 95, № 7, с. 1815-1820 (2022) | Рубрики: 14.02 14.04

Дробыш М.В.

 

Чепрасов С.А., Дробыш М.В. «Моделирование автоколебаний в камере сгорания ГТУ» Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 69-72 (2020)

Фундаментальные и прикладные проблемы газовой динамики и физической химии в авиационном двигателестроении. Сборник научных трудов, с. 69-72 (2020) | Рубрика: 08.14

Дружинин Я.М.

 

Дружинин Я.М., Милешин В.И. «Расчетное исследование воздействия НРУ на характеристики вентилятора с неравномерным входным потоком» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 277-278 (2022)

Использование надроторных устройств является хорошо известным способом повышения уровня запаса газодинамической устойчивости компрессоров и имеет широкое применение, как на КНД, так и на КВД турбовентиляторных двигателей. ЦИАМ им. П.И. Баранова обладает большим опытом разработки и исследования особенностей работы НРУ щелевого и лабиринтного типа на основе экспериментальных и расчётных методов. Численное моделирование работы НРУ в рамках решения системы уравнений Рейнольдса представляет собой сложную задачу ввиду существенного вклада нестационарных эффектов при взаимодействии НРУ и лопаток ротора. Как правило, вентиляторы современных двигателей с прямым приводом и высокой степенью двухконтурности разрабатываются таким образом, чтобы уровень запаса газодинамической устойчивости, а также низкий уровень переменных напряжений в лопатках был обеспечен во всем диапазоне режимов работы без использования надроторных устройств. Однако в некоторых случаях могут быть реализованы условия, существенно ухудшающие эти характеристики. В настоящей работе рассмотрено воздействие НРУ лабиринтного типа на нестационарный характер обтекания лопаточного венца рабочего колеса модели двухконтурного 400 м/с в условиях неравномерного входного вентилятора с U потока. Исследуется эффект воздействия на локальные и интегральные аэродинамические характеристики. Рассматриваются два варианта вентилятора: с гладкой проточной частью и с надроторным устройством лабиринтного типа. По результатам расчета собственных частот колебаний лопатки для моделирования нестационарного течения был выбран режим, на котором присутствует возможный резонанс. Выполняется нестационарный URANS расчет с пластинчатым интерцептором во входном канале для создания входной неравномерности. во входном канале для создания входной неравномерности. Производится накопление мгновенных полей давления на поверхности лопатки для выполнения Фурье-анализа и расчёта напряженно-деформированного состояния. Показано, что НРУ оказывает существенное воздействие на нестационарное поле течения в межлопаточных каналах вентилятора в условиях неравномерного входного потока.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 277-278 (2022) | Рубрика: 12.01

Дубень А.П.

 

Абалакин И.В., Бахвалов П.А., Горобец А.В., Дубень А.П., Козубская Т.К. «Параллельный программный комплекс NOISEtte для крупномасштабных расчетов задач аэродинамики и аэроакустики» Вычислительные методы и программирование, 13, № 3, с. 110-125 (2012)

Представлен программный комплекс NOISEtte, основанный на схемах повышенной точности с определением переменных в узлах неструктурированных сеток, который позволяет моделировать задачи газовой динамики и аэроакустики с использованием десятков тысяч процессорных ядер суперкомпьютера. Приводится обзор лежащих в основе численных методов и моделей, включающий в себя пространственную дискретизацию, интегрирование по времени, модели турбулентности и модели дальнего поля. Подробно описаны особенности программной реализации. Большое внимание уделяется распараллеливанию в рамках двухуровневой модели MPI+OpenMP.

Вычислительные методы и программирование, 13, № 3, с. 110-125 (2012) | Рубрики: 04.01 04.11 04.12 10.06

Ворошнин Д.В., Горобец А.В., Дубень А.П., Козубская Т.К., Маракуева О.В. «Разработка 3D газодинамического решателя в рамках системы проектирования и расчета турбомашин Turbo R&D» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 273 (2022)

Приводится описание основного функционала и характеристик 3D газодинамического решателя уравнений Навье–Стокса NOISEtte, разрабатываемого в ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Приводится оценка его возможностей при решении задач турбомашиностроения на базе валидации, сравнения результатов и скорости работы с коммерческими решателями для ряда различных задач: плоских решеток, 3D многоступенчатых конфигураций компрессоров и турбин. Также обсуждаются преимущества решателя перед существующими коммерческими кодами и основные этапы его дальнейшего развития.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 273 (2022) | Рубрика: 12.01

Ворошнин Д.В., Горобец А.В., Дубень А.П., Загитов Р.А., Козубская Т.К., Маракуева О.В., Овчинников А.И., Шуваев Н.В. «Разработка системы проектирования и расчета турбомашин Turbo R&D» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 274 (2022)

Приводится описание основного функционала блочно-структурированного сеточного генератора для лопаточных машин, эффективность которого уже подтверждена на обширной базе примеров турбомашин различного типа. Также обсуждаются преимущества разрабатываемого сеточного генератора перед существующими коммерческими кодами и основные этапы его дальнейшего развития.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 274 (2022) | Рубрика: 12.01

Дубень А.П., Козубская Т.К. «Моделирование течения возле наклонного обратного уступа BFS45 с помощью кода NOISEtte» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 126-127 (2022)

Представлены результаты расчетов сверхзвукового турбулентного течения возле наклонного (угол 45°) обратного уступа (BFS45).

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 126-127 (2022) | Рубрика: 04.12

Дубень А.П., Козубская Т.К., Рыбак С.П., Михайлов М.В. «Расчет пульсаций давления на ракете космического назначения на этапе выведения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 128-129 (2022)

Одной из важных задач, связанных с разработкой ракет космического назначения (РКН) является оценка нестационарных пульсаций давления на ее поверхностях. На этапе выведения при трансзвуковых и сверхзвуковых режимах обтекания различные зоны вблизи важных внутренних и внешних составных частей РКН подвергаются воздействию повышенных пульсационных нагрузок. Возле ракеты образуется сложное турбулентное течение, характеризующееся наличием локальных отрывов потока и ударных волн, взаимодействующих со слоями смешения и с турбулентным пограничным слоем. Представлены результаты крупномасштабных расчетов турбулентных течений, возникающих на поверхности РКН на этапе выведения. Рассматриваются трансзвуковые и сверхзвуковые режимы обтекания (характерные числа Маха от 0.8 до 1.3, числа Рейнольдса – порядка 109). Численное моделирование проводится с помощью вихреразрешающего гибридного RANS-LES подхода.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 128-129 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14 18

Дубень А.П., Козубская Т.К., Родионов П.В. «Моделирование аэродинамики дельтовидного крыла на режиме посадки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 130-131 (2022)

Целью работы является валидация программного комплекса NOISEtte на задаче об обтекании дельтовидного крыла и применение протестированных моделей и методов для решения индустриальных задач. Представлены результаты RANS и IDDES моделирования обтекания дельтовидного крыла, проведено сравнение с экспериментальными данными

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 130-131 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14

Дубинин Е.В.

 

Ахметзянов А.М., Дубинин Е.В., Хасанов Н.Г., Хуснутдинов И.Ф. «Проектирование базовых модельных ступеней центробежных компрессоров методами вычислительной гидродинамики» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 256-260 (2022)

Проектирование центробежных компрессоров на гарантированный уровень расхода, эффективности и напора возможно путем пересчёта характеристик модельной ступени на натурные условия. В АО «НИИ Турбокомпрессор» применяются ряды модельных ступеней, как собственной разработки, так и модифицированные ступени лицензионного ряда Dresser Klark.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 256-260 (2022) | Рубрика: 17

Дубко Е.Б.

 

Исаев С.А., Судаков А.Г., Никущенко Д.В., Усачов А.Е., Чулюнин А.Ю., Дубко Е.Б. «RANS расчеты интенсивных отрывных и смерчевых течений на структурированных пластинах и стенках каналов в цифровых двойниках экспериментальных стендов Института механики МГУ и КАЗНЦ РАН» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 151-157 (2022)

Тестирование современных, в особенности, отечественных пакетных технологий на цифровых аналогах экспериментальных стендов РФ представляет актуальную задачу для обеспечения информационной безопасности. Мировую значимость такому тестированию придает выбор в качестве решаемых задач самоорганизующихся высокоинтенсивных отрывных и смерчевых пристеночных потоков около структурированных поверхностей с наклонными канавками на пластине и стенке узкого канала. Представляются некоторые результаты проведенных исследований и обозначаются их желаемые перспективы.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 151-157 (2022) | Рубрики: 08.14 08.15

Дугаров Г.А.

 

Купер К.Э., Дробчик А.Н., Дучков А.А., Дугаров Г.А., Шарафутдинов М.Р. «Исследование структуры газогидратных отложений методами рентгеновской томографии и акустического зондирования» Инженерно-физический журнал, 95, № 7, с. 1815-1820 (2022)

В рамках программы по развитию неразрушающих методов изучения свойств гетерогенных материалов были проведены исследования по сопоставлению данных о структуре газогидратных отложений ксенона, полученные методом рентгеновской микротомографии со скоростью распространения в них акустических волн. Газогидрат ксенона генерировался в водопесчаной среде при температуре +3°С и давлении 1 МПа в специально созданной для этих исследований экспериментальной ячейке. Полученные трехмерные рентгеновские изображения структуры с пространственным разрешением порядка 3 мкм позволяли хорошо выделять газогидрат ксенона на фоне водопесчаной среды. Результаты исследований показали, что гидрат формируется путем обволакивания гранул песка, неравномерно распределяясь в теле экспериментальной ячейки. Данные, полученные акустическим зондированием, хорошо согласуются с данными о микроструктуре. Наблюдается характерное увеличение скоростей продольных волн c 1.048 км/с до 1.564 км/с, обусловленное цементацией песка гидратом ксенона. Ключевые слова: газовые гидраты, рентгеновская томография, синхротронное излучение, акустические свойства гидратосодержащих сред

Инженерно-физический журнал, 95, № 7, с. 1815-1820 (2022) | Рубрики: 14.02 14.04

Дучков А.А.

 

Купер К.Э., Дробчик А.Н., Дучков А.А., Дугаров Г.А., Шарафутдинов М.Р. «Исследование структуры газогидратных отложений методами рентгеновской томографии и акустического зондирования» Инженерно-физический журнал, 95, № 7, с. 1815-1820 (2022)

В рамках программы по развитию неразрушающих методов изучения свойств гетерогенных материалов были проведены исследования по сопоставлению данных о структуре газогидратных отложений ксенона, полученные методом рентгеновской микротомографии со скоростью распространения в них акустических волн. Газогидрат ксенона генерировался в водопесчаной среде при температуре +3°С и давлении 1 МПа в специально созданной для этих исследований экспериментальной ячейке. Полученные трехмерные рентгеновские изображения структуры с пространственным разрешением порядка 3 мкм позволяли хорошо выделять газогидрат ксенона на фоне водопесчаной среды. Результаты исследований показали, что гидрат формируется путем обволакивания гранул песка, неравномерно распределяясь в теле экспериментальной ячейки. Данные, полученные акустическим зондированием, хорошо согласуются с данными о микроструктуре. Наблюдается характерное увеличение скоростей продольных волн c 1.048 км/с до 1.564 км/с, обусловленное цементацией песка гидратом ксенона. Ключевые слова: газовые гидраты, рентгеновская томография, синхротронное излучение, акустические свойства гидратосодержащих сред

Инженерно-физический журнал, 95, № 7, с. 1815-1820 (2022) | Рубрики: 14.02 14.04

Дьячковский А.С.

 

Ищенко А.Н., Буркин В.В., Дьячковский А.С., Саммель А.Ю., Чупашев А.В. «Определение предельных скоростей суперкавитирующего движения ударников из разных материалов в воде» Инженерно-физический журнал, 95, № 5, с. 1240-1247 (2022)

Проведены экспериментально-теоретические исследования подводного суперкавитирующего движения конических ударников в широком диапазоне скоростей. Выполнены оценки диапазона скоростей ударников для реализации их неразрушающего входа в воду и движения в ней в суперкавитирующем режиме. Показана возможность точного попадания суперкавитирующих ударников в подводные преграды в сверхзвуковом диапазоне скоростей движения

Инженерно-физический журнал, 95, № 5, с. 1240-1247 (2022) | Рубрика: 14.02

Дядькин А.А.

 

Аникеева М.И., Дядькин А.А., Михайлов М.В. «Численное исследование аэродинамики головного блока при аварии в условиях ветрового воздействия» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 61-63 (2022)

В случае аварии на участке выведения пилотируемого корабля (ПК) на орбиту осуществляется отделение возвращаемого аппарата (ВА) корабля с экипажем от аварийной ракеты-носителя (РН) с помощью двигателей системы аварийного спасения (САС) с последующей посадкой аппарата на парашютах. Наиболее сложный случай аварии – это авария РН на старте из-за ограниченности времени и высоты для осуществления маневра увода аппарата от аварийной ракеты. Для этого случая чрезвычайно важным является надежное определение аэродинамических сил и моментов, действующих на отделяемый головной блок (ОГБ) в процессе отделения от РН. В работе осуществляется численное моделирование обтекания системы тел (ОГБ САС и РН) в процессе их разделения с определением сил, моментов и распределения давления в квазистатической постановке – расстояния между телами задаются дискретно. Собственная скорость движения ОГБ с работающими двигательными установками (ДУ) на данной стадии исследования не учитывается. Главной задачей данного этапа является определение влияния ветра, струй ДУ и расстояния между объектами на газодинамические силы и моменты.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 61-63 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03