Замураев В.П., Калинина А.П. «Горение в сверхзвуковом потоке в двухсекционном канале при боковой подаче сжатого воздуха и водорода» Физика горения и взрыва, 61, № 5, с. 3-9 (2025)

Численно изучено управление горением дросселирующими струями в двухсекционном канале с высокоскоростным потоком. Для создания в первой секции интенсивного горения углеводородного топлива в околозвуковом режиме применяются импульсы первой дросселирующей струи. Для поддержания режима перед расширением канала применяется боковая подача топлива после отключения первой струи. Для увеличения полноты сгорания топлива во второй секции используется вторая дросселирующая струя. Решаются осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье–Стокса, замыкаемые κ–ε-моделью турбулентности. Горение моделировалось брутто-реакцией. Установлен пульсирующий режим горения водорода во второй секции при воздействии на него холодной дросселирующей струей. Изучено ее влияние на полноту сгорания водорода.

Андронов П.Р. «Бессеточное моделирование угловых аэроупругих колебаний эллиптического цилиндра на державке» Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность. Звенигород, 18–24 февраля 2024 года, с. 13-14 (2024). 214 с.

Башкатов В.В., Остриков Н.Н. «Исследование особенностей применимости адиабатического инварианта для расчета звуковых мод в плавно неоднородном канале с импедансными стенками» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 36-44 (2024)

Одним из основных источников шума современного авиалайнера является вентилятор авиационного двигателя, а одним из наиболее эффективных способов снижения его шума является облицовка каналов двигателя звукопоглощающими конструкциями (ЗПК). Для настройки ЗПК на максимальное снижение шума на местности необходимо знать, что представляет собой звук, распространяющийся в плавно неоднородных облицованных каналах авиадвигателей. В данной работе было проведено исследование аналитической модели расчета амплитуды звуковых мод в канале с импедансными стенками с использованием адиабатического инварианта, реализующегося в главном члене асимптотического разложения по малому параметру, описывающему плавную неоднородность канала. Исследование проводилось путем сравнения аналитического решения с численным, полученным с использованием верифицированного ранее для данного типа задач метода конечных элементов (МКЭ), в том числе в наиболее интересном с практической точки зрения случае резонансного слияния звуковых мод.

Миронюк И.Ю., Фараносов Г.А., Бычков О.П. «Численное моделирование и анализ аэроакустических характеристик нерасчетной сверхзвуковой струи» Акустика среды обитания. Сборник трудов Девятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2024). Москва, 23–24 мая 2024 г., с. 271-274 (2024)

Работа посвящена численному моделированию аэроакустических характеристик сверхзвуковой струи, истекающей из сопла Лаваля в покоящееся пространство на нерасчетном режиме. Представлены результаты расчетов методом моделирования крупных вихрей (LES). Получены характеристики шума струи в дальнем поле, включая его азимутальный состав. Проведено сопоставление результатов расчета с экспериментальными данными и c теоретической моделью ударно-волнового шума и показано их удовлетворительное соответствие.

Мусатова Н.К., Сумбатян М.А. «Излучение звука точечным источником вблизи поверхности летательного аппарата» Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки, № 1, с. 17-25 (2020)

Изучается задача излучения звука источником, расположенным в хвосте летательного аппарата. Сравниваются три способа нахождения акустического давления: метод граничных интегральных уравнений, физическая теория дифракции Кирхгофа и лучевая теория. Рассматривается простейшая модель в виде двумерной задачи и некоторого тонкого удлинённого тела с острой задней кромкой. Задача дифракции для акустически твёрдого препятствия заключается в решении интегрального уравнения Фредгольма второго рода. Благодаря применению метода граничных интегральных уравнений уравнение по всей области сводится к уравнению по граничной кривой. Для численного решения уравнения применяется дискретизация по узлам сетки, выбранной на граничной кривой с использованием метода коллокаций. Образуется система линейных алгебраических уравнений с вещественными коэффициентами, из которой находится полное акустическое давление. Физическая теория дифракции Кирхгофа заключается в том, что при коротковолновой дифракции на произвольном выпуклом теле граничное значение давления в окрестности каждой граничной точки в зоне света равно удвоенному давлению в падающем поле. Согласно геометрической теории, модуль акустического давления в отражённом поле описывается функцией Ханкеля, аргумент которой равен полному пути пролёта луча при его однократном отражении от границы. Графически сравнивается давление в полном поле при существовании в острой кромке узла разбиения и при его отсутствии; строятся отраженное поле, посчитанное тремя теориями, и отраженное поле в дальней точке приёма.

Ходина А.С. «Расчетно-экспериментальные исследования акустики и акустической прочности летательных аппаратов: обзор» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 11, с. 139-152 (2024)

Необходимость совершенствования авиационной техники ставит перед инженерами сложные задачи, в решении которых все большее значение имеет математическое моделирование, расширяющее возможности проектирования летательных аппаратов. Шум оказывает негативное влияние на здоровье человека, поэтому одно из перспективных направлений модернизации авиационных конструкций связано со снижением его уровня в салоне летательного аппарата. Помимо того, что шум вызывает дискомфорт и оказывает пагубное влияние на организм, акустические нагрузки могут способствовать образованию усталостных трещин в конструкции планера, что недопустимо. Описаны основные подходы к изучению акустики и акустической прочности как экспериментальным путем, так и с использованием математического моделирования. Дан обзор методов снижения шума в салоне. Выявлены перспективные направления исследований. Анализ литературы показал актуальность использования численных расчетов в процессе проектирования и разработки расчетно-экспериментальных методов, позволяющих сократить количество натурных испытаний.

Мусатова Н.К. «Математическая модель в задаче идентификации формы летательного аппарата по диаграмме рассеяния звукового поля» Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки, № 3, с. 15-24 (2024)

Строится математическая модель для обратной задачи восстановления формы и размера простейшей модели беспилотного летательного аппарата на основе акустического следа, который он оставляет. В целях упрощения расчетов в качестве возможных моделей исследуемых объектов для численных экспериментов выбраны четыре простейшие двумерные геометрические формы – окружность, эллипс, квадрат и четырехлепестная роза. Входные данные – диаграммы рассеяния звукового поля для каждого исследуемого контура, взятые из решения прямой задачи дифракции. Строится функционал невязки в виде разности между истинными данными о рассеянном звуковом поле, известными из условия задачи и полученными полуаналитическим методом с помощью использования метода граничных интегральных уравнений и интегрального уравнения Фредгольма второго рода при решении прямой задачи дифракции. Минимизация данного функционала приводит к решению обратной задачи дифракции. После дискретизации граничной кривой задача сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений, из которой находится функция, численно описывающая форму объекта.

Егоров И.В., Пальчековская Н.В. «Численное моделирование нелинейной стадии ламинарно-турбулентного перехода в сверхзвуковом пограничном слое при наличии акустических возмущений» Инженерно-физический журнал, 98, № 1, с. 214-217 (2025)

Рассматривается возбуждение и развитие первой моды неустойчивости на пластине при числе Маха набегающего потока M=3, температуре стенки, близкой к адиабатической, и числе Рейнольдса Re∞=2·10⁷. На основе прямого численного моделирования получены значения коэффициентов восприимчивости и критических амплитуд продольной компоненты пульсаций вектора скорости течения в сверхзвуковом пограничном слое на плоской пластине при углах атаки 0 и 5°.