Капралова А.С. «Расчет нагрузок за тройной конфигурацией частично локализованных ударных волн на элементы конструкции воздушного судна» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 2, с. 80-86 (2022)

Построена инженерная математическая модель для расчета и анализа тройных конфигураций подвижных ударных волн, возникающих при приповерхностном взрыве. Разработанная модель используется для расчета и сопоставления параметров взрывных волн и спутных потоков за ними, характеризующих основные поражающие факторы взрыва, частично локализованного специальным устройством, на борту воздушного судна. Тройная конфигурация, приповерхностный взрыв, ударная волна

Чернышов М.В., Гвоздева Л.Г. «Тройные конфигурации скачков уплотнения и бегущих ударных волн» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 2, с. 87-110 (2022)

Представлен обзор современных исследований тройных конфигураций скачков уплотнения и бегущих ударных волн в сверхзвуковых установившихся или нестационарных газовых течениях. Определены перспективные направления дальнейших исследований тройных конфигураций, а также некоторые возможные технологические приложения.

Прохоров Е.С. «Унифицированный подход к моделированию равновесных течений детонирующих газов» Инженерно-физический журнал, 96, № 3, с. 671-681 (2023)

Сформулирована приближенная модель химического равновесия для моделирования детонационных процессов в реагирующих газовых смесях. В ней по сравнению с точными (более детальными) моделями используются дополнительные физические предположения, позволяющие не только расширить область ее применения, но и существенно упростить вид системы решаемых уравнений. Показано, что для адекватных (согласованных с экспериментом) расчетов газодинамики детонационных течений вполне достаточно описывать компоненты продуктов детонации стандартным и ограниченным по количеству набором веществ. Предложена процедура для однозначного определения молярных долей этих веществ в состоянии химического равновесия, основываясь только на относительных концентрациях атомов, таких как кислород, углерод, водород, азот и любых других одноатомных инертных веществ, например, аргона.

Сиренко А.Г., Сутырин О.Г. «Импульсная нагрузка на стенку при взаимодействии ударной волны с эллипсоидальным пристеночным пузырем газа повышенной плотности» Письма в Журнал технической физики, 49, № 16, с. 33-37 (2023)

На основе численного решения уравнений Эйлера исследована задача о взаимодействии ударной волны с эллипсоидальным газовым пузырем повышенной плотности, прилегающим к твердой стенке. Описан процесс преломления и фокусировки ударной волны – формирования и отражения поперечных скачков уплотнения от оси симметрии и стенки. Обнаружено, что в зависимости от формы пузыря реализуются качественно различные режимы течения, в которых фокусировка волны на оси симметрии происходит до или после начала отражения прошедшей по пузырю волны от стенки. Исследована сеточная сходимость различных мер импульсного ударно-волнового воздействия на стенку и определена их зависимость от формы пузыря. Наибольший импульс давления достигается для слегка сплюснутых пузырей, когда поперечные волны фокусируются у центра стенки сразу после отражения от нее плоской прошедшей волны. Ключевые слова: ударная волна, газовый пузырь, стенка, фокусировка, кумуляция.

Ртищева А.С. «Газодинамическое проектирование и численное исследование сверхзвукового контура аэродинамической трубы» Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (МГТУ). Серия: Машиностроение, № 1, с. 68-84 (2021)

Для перспективной трехрежимной аэродинамической трубы прямоточного типа с размером рабочей части 1,2×1,2 м, предназначенной для наземных испытаний моделей ракетно-космических и авиационных летательных аппаратов, выполнено газодинамическое проектирование контура и численное моделирование течения для основных сверхзвуковых режимов (М=2; M=4). Газодинамическое проектирование контура аэродинамической трубы проведено на основе разрабатываемых в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского методик и опыта эксплуатации имеющихся установок. Рассмотрены как традиционные компоновки тракта с изгибом стенок всех элементов: сопла, рабочей части и диффузора в плоскости XY, так и альтернативные конструкторские разработки с изгибом стенок диффузора в плоскости XZ. При проведении численных исследований во всех областях тракта аэродинамической трубы программным комплексом ANSYS Fluent решались уравнения Навье–Стокса для вязкого и теплопроводного воздуха с использованием модели турбулентности (Spalart–Allmaras, SST). Исследовано влияние на характеристики течения угла раскрытия стенок рабочей части, компенсирующего увеличение толщины вытеснения пограничного слоя по длине. Показаны возможности получения достаточно равномерного потока с точностью реализации числа Маха ΔM=±0,005 в области размещения модели. Проанализировано влияние геометрических параметров и граничных условий на эффективность работы сверхзвукового диффузора

Рыков Ю Г. «О взаимодействии ударных волн в двумерных изобарических средах» Успехи математических наук, 78, № 4, с. 199-200 (2023)

DOI: https://doi.org/10.4213/rm10145

Рапота Д.Ю., Уткин А.В., Мочалова В.М., Торунов С.И., Сосиков В.А. «Особенности ударно-волнового инициирования детонации в жидких взрывчатых веществах» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 111-121 (2023)

Проведены эксперименты с целью изучения процесса ударно-волнового инициирования детонации в чистом тетранитрометане и его смесях с ацетоном, нитробензолом и метанолом. Свечение детонационного фронта фиксировалось скоростными камерами в режиме щелевой развертки и покадровой съемки. Зафиксирован очаговый режим инициирования детонации как в чистом тетранитрометане, так и в его смесях с разбавителями. Установлено, что количество очагов, характер их возникновения, закономерности их роста и слияния зависят от природы разбавителей. Эволюция волновых профилей регистрировалась многоточечным лазерным интерферометром VISAR. Полученные профили скорости существенно отличаются от предсказываемых классической схемой инициирования и развития детонации при ударно-волновом воздействии.

Уткин А.В., Мочалова В.М., Астахов А.М., Рыкова В.Е., Сосиков В.А., Рапота Д.Ю., Торунов С.И. «Структура детонационных волн в смесях тетранитрометана с ацетоном» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 122-130 (2023)

С использованием интерферометра VISAR и электронно-оптической камеры НАНОГЕЙТ-22 проведены экспериментальные исследования структуры детонационных волн в смесях тетранитрометана с ацетоном. Показано резкое изменение характера течения в зоне реакции при концентрации разбавителя 10–40%, проявляющееся в уменьшении амплитуды химпика вплоть до его полного исчезновения. Практически во всем интервале концентраций, за исключением диапазона вблизи предельного значения 5%, детонационные волны устойчивы. При приближении к предельной концентрации они теряют устойчивость, что проявляется в формировании как ячеистой структуры фронта, так и волн срыва реакции. Полученные экспериментальные зависимости скорости детонации от концентрации ацетона хорошо согласуются с термодинамическими расчетами.

Султанов В.Г., Дудин С.В., Сосиков В.А., Торунов С.И., Василёнок Е.В., Размыслов А.В., Рапота Д.Ю. «Формирование сходящейся детонационной волны с обратной кривизной фронта» Физика горения и взрыва, 59, № 4, с. 131-140 (2023)

При использовании метода многоточечного инициирования боковой поверхности цилиндрического заряда в сечении, перпендикулярном оси, формируется детонационная волна со сложной газодинамической структурой, имеющая форму многоугольника с вершинами в местах сопряжения волн. Стороны многоугольника всегда выпуклые по направлению к оси заряда. Для получения гладкой цилиндрической детонационной волны с обратной кривизной предложено использовать в точках инициирования специальные устройства- линзы из инертного материала. Экспериментально определены динамические характеристики материала, и обоснован метод построения профиля линзы. Проведено математическое моделирование работы узла инициирования и формирования цилиндрической детонационной волны в заряде. Показаны особенности работы одиночного узла инициирования и узла, входящего в состав экспериментальной сборки. Представлена динамика осесимметричного сжатия сходящейся детонационной волной, проведено ее сравнение с расчетами.