Писарев П.В., Ахунзянова К.А. «Численное исследование акустической эффективности разновысотной звукопоглощающей конструкции в канале с касательным падением звуковой волны при наличии потока» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 4, с. 215-221 (2023)

Представлены физическая и математическая модели расчета акустических характеристик ячеек звукопоглощающих конструкций различного объема. Приведены результаты численных экспериментов по моделированию акустической волны в модельном канале с резонаторами различного объема при наличии потока.

Янышев Д.С., Широков И.А., Кирюшина М.А., Молчанов А.М., Быков Л.В. «О роли второй вязкости в моделировании течений разреженного газа» Математическое моделирование, 36, № 5, с. 120-136 (2024)

На примере задачи обтекания наклонной пластины потоком разреженного газа с M=20 рассматриваются вопросы корректного учета эффектов, возникающих при течении разреженного газа, в частности – второй (объемной) вязкости. Дается краткий обзор современного состояния вопроса по исследованию второй вязкости газов. Приводятся и анализируются результаты расчетов с использованием уравнений Навье–Стокса и квазигазодинамических уравнений. Делается вывод о существенном влиянии второй вязкости на результаты расчетов течений разреженных газов независимо от используемой для расчетов системы уравнений динамики.

Копьев В.Ф., Храмцов И.В., Черенкова Е.С., Зайцев М.Ю., Берсенев Ю.В., Ершов В.В., Кустов О.Ю., Бульбович Р.В. «Исследование акустических и аэродинамических характеристик гофрированных сопел» Акустический журнал, 69, № 6, с. 737-744 (2023)

Приводятся результаты исследования снижения шума дозвуковой турбулентной струи за счет использования гофрированной формы сечения сопла. Рассматривались гофрированные сопла с числом гофров от 6 до 12 различной высоты. Эксперименты проводились в двух заглушенных камерах: заглушенной камере с аэродинамическими источниками шума Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ и заглушенной камере с потоком АК-2 ЦАГИ. Звуковое поле дозвуковой струи, истекающей из гофрированного сопла, сравнивалось со звуковым полем эквивалентной круглой струи. В работе демонстрируются способы расширения частотного диапазона, в котором достигается снижение шума струй при использовании гофрированных сопел. Приводится оценка потерь тяги в гофрированных соплах на основе RANS расчета.

Писарев П.В., Ахунзянова К.А. «Разработка звукопоглощающей конструкции с разновысотными и составными резонаторами для авиационных двигателей» Вестник Московского авиационного института, 31, № 2, с. 106-116 (2024)

Проведены численные эксперименты по моделированию распространения акустических волн в модельном канале, оснащенном разновысотными и составными резонаторами различного объема. Выявлены эффективные сочетания призматических резонаторов. Выявленные зависимости могут быть использованы при разработке ЗПК для авиационного двигателя. Разработаны схемы и рекомендации по размещению разновысотных и составных резонаторов, которые позволяют увеличить число степеней свободы и акустическую эффективность резонансных звукопоглощающих конструкций. Выполненные исследования позволили выявить закономерности акустических процессов в модельных каналах и разработать однослойные составные звукопоглощающие конструкции, способные работать на нескольких резонансных частотах.

Чижонков Е.В. «О численном моделировании колебаний в холодной, но вязкой плазме» Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, № 4, с. 32-41 (2024)

Численно анализируется влияние вязкости на нерелятивистские колебания холодной плазмы. С этой целью построена неявная разностная схема типа Мак-Кормака, имеющая более слабое ограничение на устойчивость, чем явная схема, и реализуемая без итераций, что увеличивает ее вычислительную эффективность в десятки раз. Показано, что учет вязкости плазмы может быть причиной не только затухания амплитуды плазменных колебаний, но и изменения формы решения. При увеличении коэффициента вязкости у решения наблюдается седловая точка, которая сохраняется во времени.

Афонина Е.В. «Стабилизация автоколебаний жидкости в баке окислителя путем изменения гидродинамических параметров колебаний жидкости в баке горючего» Вестник Московского авиационного института, 31, № 2, с. 178-187 (2024)

Представление о движении ракеты с жидкостным ракетным двигателем на активном участке полета как о движении твердого тела, является сильно упрощенным, поскольку наличие больших масс жидкого топлива со свободными поверхностями в топливных баках разгонного блока служит причиной возникновения дополнительных сил, оказывающих влияние на динамические свойства ракеты. Это влияние основывается на двух основных факторах: угловое движение ракеты влияет на возмущение жидкости в баках, а движение жидкости в баках вызывает дополнительные инерционные силы и моменты, действующие на ракету. Поэтому необходимо учитывать влияние жидких компонентов топлива в баках разгонного блока на движение ракеты для повышения устойчивости и управляемости ее движения. Применение коэффициентного критерия фазовой стабилизации показало, что фазовая стабилизация разгонного блока при помощи автомата стабилизации не может быть обеспечена на всём активном участке полёта при выведении полезного груза небольшой массы. Особенно это касается колебаний жидкого наполнения бака окислителя. Математическое моделирование возмущенного движения разгонного блока на активном участке полета также демонстрирует, что при выведении разгонным блоком полезного груза малой массы в начале активного участка в баке окислителя возникают автоколебания жидкости с амплитудами, близкими к амплитуде разрушающей волны. Предложен способ уменьшения амплитуды колебаний жидкости в баке окислителя при помощи изменения геометрического момента инерции свободной поверхности жидкости бака горючего таким образом, чтобы положение центра масс разгонного блока оказалось выше свободной поверхности жидкости в баке окислителя на максимально возможном участке полета. Такой метод позволяет расширить область применения фазовой стабилизации колебаний жидкости в баках разгонного блока. Применение результатов проведенного исследования позволит повысить точность выведения разгонного блока путем уменьшения влияния его поперечных колебаний, частота которых близка к частоте собственных колебаний жидкости в баках разгонного блока. Предложенный метод позволяет стабилизировать колебания жидкости в баках разгонного блока, не прибегая к изменению начального объема топлива в них.