Кузнецов Е.А., Михайлов Е.А., Сердюков М.Г. «Нелинейная динамика проскальзывающих течений» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 66, № 1, с. 145-160 (2023)

Развивается новая концепция формирования особенностей поведения невязких несжимаемых жидкостей на границе с твёрдым телом за счёт опрокидывания проскальзывающих течений. Возможность опрокидывания связана со сжимаемостью таких течений благодаря границе. Для двух- и трёхмерных невязких уравнений Прандтля аналитически получены критерии градиентной катастрофы проскальзывающих течений. Для двумерных уравнений Прандтля опрокидывание имеет место как компоненты скорости, параллельной границе, так и градиента завихренности. Взрывной рост градиента завихренности коррелирует с появлением джета в направлении, перпендикулярном границе. Для трёхмерных течений Прандтля опрокидывание (формирование складки) приводит к взрывному росту как для симметричной части тензора градиента скорости, так и для антисимметричной части – завихренности. Взрывная генерация завихренности возможна благодаря засасыванию жидкости из проскальзывающего течения с одновременным формированием джета перпендикулярно границе. Оба этих фактора можно рассматривать в качестве механизма формирования торнадо. В рамках двумерных уравнений Эйлера численно исследована задача о формировании растущих градиентов скорости для течений между двумя параллельными пластинами. Выяснено, что максимальный градиент скорости экспоненциально растёт со временем на жёсткой границе при одновременном росте градиента завихренности по дважды экспоненциальному закону. Этот процесс также сопровождается формированием джета в перпендикулярном к границе направлении.

«Глава 10. Электромагнитные свойства дисперсных сред» Механика, управление и информатика, 6, № 3, с. 431-477 (2014)

Рассмотрении основных электромагнитных характеристик дисперсных сред, которые широко распространены в атмосфере Земли. Введены основные понятия для количественных характеристик поглощения и рассеяния как отдельных (изолированных) частиц, так и дисперсных сред в виде облака невзаимодействующих случайно распределённых рассеивателей. Представлены основные положения теории рассеяния Ми и широко используемые в дистанционной практике приближения (рассеяние Рэлея), резонансное рассеяние, приближение геометрической оптики. Введены основные характеристики, описывающие механические дисперсные свойства гетерогенных смесей. Рассмотрены поглощающие и рассеивающие свойства природных полидисперсных сред, содержащих водные капли и водные частицы в различных фазовых состояниях. В главе приведён богатый набор экспериментальных наблюдательных данных по характеристикам поглощения и рассеяния дисперсных сред, распространённых как в атмосфере Земли, так на планетах земной группы. Основное внимание уделено анализу электромагнитных характеристик, предназначенных для исследования процессов рассеяния и поглощения в дисперсных средах преимущественно в микроволновом диапазоне. Приведены основные результаты исследования высококонцентрированных дисперсных сред в микроволновом диапазоне.

«Глава 11. Селективные излучения» Механика, управление и информатика, 6, № 3, с. 478-514 (2014)

Рассмотрены основные энергетические соображения, включая принцип детального равновесия, и основные механизмы селективных излучений, лежащие в основе квантовой модели теории переноса излучения. Дан анализ основных уравнений и фундаментальных положений, необходимых для изучения переноса излучения в газовых средах. Полное решение уравнения переноса излучения, приведённое в настоящей главе, широко используется при рассмотрении переноса излучения в земной атмосфере. Основное внимание уделено анализу решений теории переноса, предназначенных для исследования процессов собственного излучения в микроволновом диапазоне.

Стурова И.В. «Действие пульсирующего источника в жидкости при наличии сдвигового слоя» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 14-26 (2023)

Решена двумерная нестационарная задача о развитии волнового движения в двухслойной жидкости конечной глубины, ограниченной сверху свободной поверхностью. Рассмотрены случаи, когда в невозмущенном состоянии один из слоев покоится, а в другом (приповерхностном или придонном) горизонтальная скорость потока линейно меняется по глубине. Определены дисперсионные зависимости и групповые скорости трех волновых мод, возникающих при наличии сдвигового потока. Вычислены вертикальные смещения свободной поверхности, вызванные включением пульсирующего источника, расположенного в изначально неподвижном слое жидкости. Задача рассматривается в линейной постановке, жидкость предполагается идеальной и несжимаемой.

Афанасьев Л.В., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Кочарин В.Л., Семенов Н.В., Яцких А.А. «Экспериментальное исследование структуры возмущений от двух импульсных источников в сверхзвуковом пограничном слое пластины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 27-36 (2023)

Описано развитие нового экспериментального метода введения в сверхзвуковой пограничный слой контролируемых возмущений с заданной частотно-волновой структурой. Представляются данные экспериментов по формированию возмущений от двух импульсных источников (импульсный тлеющий разряд) в ламинарном пограничном слое пластины при числе Маха, равном 2. Эксперименты выполнены в аэродинамической трубе Т-325 ИТПМ СО РАН. Локализованные источники располагались на одинаковом расстоянии от передней кромки пластины в 6 мм друг от друга по размаху. Пульсации потока измерялись с помощью однониточного датчика термоанемометра постоянного сопротивления, запись сигнала проводилась синхронно с зажиганием разрядов, что позволяло выделять возмущения от разрядов из фона случайных неконтролируемых "естественных" пульсаций пограничного слоя. Анализируются пространственно-временная структура и частотно-волновой состав генерируемых возмущений от одиночного и двух разрядов, работающих синхронно и с задержкой во времени. Получено, что наибольшие отличия в структуре возмущений от одного и двух источников наблюдаются в центральной области, тогда как на боковых границах возмущения пульсации близки во всех рассматриваемых случаях. В спектрах возмущений по поперечным волновым числам от двух разрядов формируются узлы и пучности, положение которых определяется расстоянием между источниками и временной задержкой в их работе.