Гарбарук А.В., Спаларт Ф.Р., Стрелец М.Х., Шур М.Л. «Расчет аэродинамики и шума при обтекании тандема цилиндров» Математическое моделирование, 26, № 6, с. 119-136 (2014)

Представлены результаты расчетов аэродинамических характеристик и шума, создаваемого при обтекании тандема цилиндров. Расчеты аэродинамики выполнены с использованием двух подходов, гибридной RANS-LES модели Improved Delayed Detached Eddy Simulation и метода Scale-Adaptive Simulation, а для определения аэродинамического шума в дальнем поле применялся метод Фокса Уильямса и Хокингса. Проанализирована чувствительность результатов к поперечному размеру расчетной области и к порядку аппроксимации невязких членов исходных уравнений и проведено их сопоставление с результатами экспериментов NASA.

Березовой В.П., Тур А.В., Яновский В.В. «Динамика тонких труб под воздействием потока жидкости» Нелинейная динамика, 10, № 2, с. 183-194 (2014)

Предложена простая модель описания движений тонких труб под воздействием потока жидкости. Получено нелинейное уравнение для струны с потоком. Показана возможность возникновения вибрации труб под воздействием потока жидкости, и найден критерий линейной неустойчивости при постоянной скорости течения. В области, где условия линейной неустойчивости не выполняются, обнаружена возможность возникновения колебаний труб при наличии малых периодических осцилляций потока жидкости.

Королев Г.Л. «Метод решения уравнений теории взаимодействия пространственного пограничного слоя и внешнего невязкого трансзвукового потока» Журнал вычислительной математики и математической физики, 54, № 10, с. 1630-1647 (2014)

Разработан подход к решению краевых задач, описывающих пространственные стационарные течения в области взаимодействия ламинарного пограничного слоя с внешним невязким трансзвуковым потоком. На основе этого метода решена задача обтекания неровности в режиме классического взаимодействия, определены асимптотические значения параметра высоты неровности, соответствующие безотрывному обтеканию, построены картины отрывного обтекания.

Исаев С.А., Судаков А.Г., Баранов П.А., Мордынский Н.А. «Численное моделирование кризисных явлений при дозвуковом обтекании воздухом толстого профиля с вихревыми ячейками» Инженерно-физический журнал, 80, № 6, с. 122-126 (2007)

При решении факторизованным конечно-объемным методом нестационарных уравнений сохранения массы и энергии, уравнений Рейнольдса, замкнутых с помощью модели переноса сдвиговых напряжений, анализируются кризисные явления при дозвуковом обтекании толстого профиля с вихревыми ячейками.

Карликов В.П., Хомяков А.Н., Шоломович Г.И. «Экспериментальное исследование поперечных автоколебаний круговых цилиндров, сильно загромождающих поток в плоском канале» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 133-138 (2005)

Представлены результаты проводимых в Институте механики МГУ исследований поведения и обтекания свободных тел плохообтекаемой формы, сильно загромождающих поток в трубах или каналах. Изучалось сопротивление круговых цилиндров разных размеров и массы при бескавитационном обтекании их водой в режиме поперечных автоколебаний в плоском канале прямоугольного поперечного сечения. Опыты проводились в диапазонах чисел Рейнольдса (по диаметру цилиндра) 1.7·10⁴ < Re < 7.2·10⁴ при относительных загромождениях потока по площади поперечного сечения 5 в диапазоне 0.76 < S < 0.9 и отношениях плотности цилиндров и воды 1.29 < р_с/р < 8.2. Рассматривался только случай интенсивных поперечных автоколебаний, сопровождающиеся ударным взаимодействием цилиндров со стенкой канала. Получена зависимость среднего за период значения коэффициента сопротивления цилиндров С_х от основных безразмерных определяющих параметров. Уточнена указанная зависимость для безразмерной частоты автоколебаний. Сделано сопоставление кинематических и динамических особенностей обтекания в режиме поперечных автоколебаний шаров в цилиндрических трубах и цилиндров и плоских каналах.

Веденеев В.В. «Флаттер пластины, имеющей форму широкой полосы, в сверхзвуковом потоке газа» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 155-169 (2005)

В линейной постановке исследуется устойчивость упругой пластины, имеющей форму широкой полосы, обтекаемой сверхзвуковым потоком невязкого газа. Для зависимости давления от прогиба пластины используется выражение, асимптотически точное для широких пластин. Получены два качественно различных типа неустойчивости – флаттер по одной форме колебаний, обусловленный отрицательным аэродинамическим демпфированием, и флаттер связанного типа, обусловленный взаимодействием форм колебаний. Для каждого типа найден критерий устойчивости и частота, при которой происходит наиболее интенсивный рост амплитуды колебаний.

Егоров И.В., Судаков В.Г., Федоров А.В. «Численное моделирование восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя к акустическим возмущениям» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 42-53 (2006)

На основе численного решения двумерных уравнений Навье–Стокса исследована восприимчивость сверхзвукового (М∞ = 6) пограничного слоя на плоской пластине к акустическим возмущениям. Численные результаты, полученные для быстрой и медленной акустических волн, падающих под нулевым углом на пластину, находятся в качественном соответствии с асимптотической теорией. Расчеты, проведенные для других углов падения акустических волн, показывают новые черты поля возмущений в окрестности передней кромки пластины. Показано, что скачок, образующийся около передней кромки, благодаря вязко-невязкому взаимодействию, может оказывать значительное влияние на акустическое поле и процесс восприимчивости.

Мануйлович С.В. «Стабилизация ламинарного пограничного слоя с помощью активного воздействия, локализованного на обтекаемой поверхности» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 76-92 (2006)

Предложен метод активного управления возмущенным движением газа в ламинарном пограничном слое, обеспечивающий быстрое затухание волн неустойчивости. Метод основан на использовании активного участка поверхности обтекаемого тела, реагирующего на мгновенное локальное изменение давления пропорциональным местным сдвигом стенки по нормали к обтекаемой поверхности с постоянной задержкой по времени, настроенной на оптимальное подавление неустойчивых возмущений. Показано, что в случае одной частоты оптимальный закон управления приводит к кратности собственных значений в спектре волновых чисел. Эффективность предложенного метода продемонстрирована в широком диапазоне частот и направлений распространения волн неустойчивости. Для расчета процесса прохождения волны неустойчивости над активным участком конечной протяженности использован метод интегрального уравнения, базирующийся на решении задачи восприимчивости течения в пограничном слое к вибрации обтекаемой поверхности. С помощью метода Фурье и интегральной теоремы Коши получены явные формулы, описывающие процесс рассеяния волны неустойчивости в устойчивые моды на стыке жесткой и активной поверхности.

Титарев В.А., Шахов Е.М. «Кинетический анализ продольного течения Куэтта между коаксиальными цилиндрами» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 93-107 (2006)

На основе модельного кинетического уравнения изучается движение разреженного газа между соосными круговыми цилиндрами при условии, что внешний цилиндр покоится, а внутренний движется с постоянной скоростью вдоль своей оси симметрии. Задача решается численно как в линейной, так и в нелинейной постановке с помощью неявного консервативного метода второго порядка точности. Исследуется влияние разреженности, отношения радиусов цилиндров и скорости внутреннего цилиндра на параметры течения. Устанавливаются пределы применимости линеаризованного кинетического уравнения.

Веденеев В.В. «О высокочастотном флаттере пластины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 163-172 (2006)

Ранее с помощью метода глобальной неустойчивости была исследована устойчивость пластины, имеющей форму полосы, обтекаемой сверхзвуковым потоком газа. Наряду с классическим (низкочастотным) флаттером, возникающим при взаимодействии форм колебаний пластины, был обнаружен новый (высокочастотный) тип флаттера, при котором колебания происходят по одной форме. В настоящей работе исследуется влияние на высокочастотный флаттер ширины пластины (ранее был проведен лишь асимптотический анализ при ширине, стремящейся к бесконечности), ее демпфирующих свойств и наличия покоящегося газа с противоположной стороны от обтекаемой поверхности.

Веденеев B.В. «Высокочастотный флаттер прямоугольной пластины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 173-181 (2006)

В недавнем исследовании флаттера пластины, имеющей форму полосы, были получены два типа флаттера: низкочастотный и высокочастотный. Первый возникает из-за взаимодействия форм колебаний и был подробно исследован в многочисленных работах по флаттеру с помощью приближенной поршневой теории. Высокочастотный флаттер был получен впервые, он является следствием отрицательного аэродинамического демпфирования и не может быть получен с помощью поршневой теории. В настоящей работе проводится исследование высокочастотного флаттера пластины, имеющей форму прямоугольника.

Веденеев В.В. «Численное исследование сверхзвукового флаттера пластины с использованием точной аэродинамической теории» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 169-178 (2009)

В классических исследованиях панельного флаттера обычно используется предположение о том, что давление газа, действующее на пластину, может быть рассчитано с помощью поршневой теории – приближения точной при больших числах Маха. Потеря устойчивости, обнаруживаемая в этих исследованиях, имеет "связанный" тип, когда происходит взаимодействие двух мод колебаний. Недавно с помощью асимптотических методов был обнаружен другой тип потери устойчивости – одномодовый, который не может быть получен при использовании поршневой теории. В настоящей работе этот тип потери устойчивости исследуется численно с помощью метода Бубнова–Галеркина.

Крайко А.Н., Мельникова О.М., Пьянков К.С. «Линейный и нелинейный подходы и цифровая обработка сигналов в аэроакустике» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 11-20 (2009)

Выполнено сравнение линейного и нелинейного подходов к расчету распространения и эволюции малых акустических возмущений в неоднородных потоках. В общепринятом линейном подходе численно интегрируются линеаризованные уравнения нестационарного течения идеального (невязкого и нетеплопроводного) или вязкого газа. При нелинейном подходе интегрируются исходные нелинейные уравнения того же нестационарного течения (для идеального газа – уравнения Эйлера), которые и при линейном подходе вместе с процедурой установления используются для расчета стационарного фона. Показано, что применение широко используемой в акустических экспериментах цифровой обработки сигналов позволяет из результатов интегрирования нелинейных уравнений выделять гармонические акустические волны, интенсивность которых меньше интенсивности шума, обусловленного погрешностями счета, в том числе, плохим установлением стационарного фона.

Бунтин Д.А., Лукашевич С.В., Маслов А.А., Шиплюк А.Н. «Влияние затупления носовой части конуса и ультразвук-поглощающего покрытия на переход в гиперзвуковом пограничном слое» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 74-81 (2010)

Экспериментально исследовано влияние ультразвукопоглощающего покрытия на ламинарно-турбулентный переход на конусе с различными затуплениями носовой части. Эксперименты проводились на конусе с полууглом при вершине 7° под нулевым углом атаки при числе Маха набегающего потока M_∞=8 для трех чисел Рейнольдса. В качестве ультразвукопоглощающего покрытия использовался материал с микропористой хаотической структурой. Половина поверхности модели вдоль образующей покрыта пористым материалом, вторая половина представляет собой сплошную поверхность. Определялось положение ламинарно-турбулентного перехода по результатам измерений распределений теплового потока. Измерялись пульсации теплового потока на поверхности модели. Обнаружено, что длина ламинарного участка увеличивается с увеличением радиуса затупления. Ультразвукопоглощающее покрытие с хаотической микроструктурой эффективно стабилизировало пограничный слой для всех исследованных радиусов затупления, увеличивая протяженность ламинарного участка на 30–85%.

Голубев А.Ю., Ефимцов Б.М. «Экспериментальные исследования аэроакустического возбуждения потоком резонансных колебаний в глубокой полости» Ученые записки Центрального аэро-гидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 45, № 3, с. 76-85 (2014)

Обобщены результаты параметрических экспериментальных исследований резонансного аэроакустического возбуждения глубинных мод полости в потоке с малой дозвуковой (U < 50 м/с) и трансзвуковой (0.7 < M < или = 1.045) скоростью. Особое внимание уделяется фундаментальным механизмам, ответственным за это явление. Определены условия, при которых эти механизмы проявляются и взаимодействуют. Установлены зависимости между характеристиками потока и полости, при которых имеет место максимум резонансного аэроакустического возбуждения глубинных мод. Эти зависимости учитывают различие между скоростью потока и характерной скоростью распространения возмущений вниз по потоку. Представлены экспериментальные данные, иллюстрирующие достоверность полученных соотношений. Определен диапазон чисел Струхаля, в котором возбуждение акустических мод можно трактовать как аэроакустический резонанс.

Ефимцов Б.М., Лазарев Л.А. «Расчет колебаний шпангоутов в подкрепленной оболочке, моделирующей фюзеляж самолета» Акустический журнал, 60, № 5, с. 518-525 (2014)

Шум в салон самолета от внешних источников проникает через бортовую конструкцию несколькими путями. Среди них можно выделить прямой путь через слои рыхло-волокнистого материала и косвенный - через места крепления панели интерьера к поперечным ребрам (шпангоутам). Аналитический метод расчета колебаний ортогонально подкрепленной оболочки, разработанный ранее авторами, позволяет корректно рассчитать колебания шпангоутов. Это дает возможность аналитически определять прохождение шума в салон через места крепления панели интерьера. В работе представлена первая часть решения этой задачи, т.е. представлены соотношения и примеры расчета колебаний шпангоутов при точечном возбуждении оболочки и при возбуждении пульсациями давления турбулентного пограничного слоя. DOI: 10.7868/S0320791914040042

Меньшов И.С., Семенов И.В., Ахмедьянов И.Ф. «Механизм генерации дискретных тонов в сверхзвуковых струйных течениях» Доклады академии наук, 420, № 3, с. 331-336 (2008)

Шейнман И.Л. «Влияние газовых пузырьков на звукопрозрачность обтекателя» Техническая акустика, 6, № 1, http://www.ejta.org/ru/sheinman2 (2006)

Произведен учет влияния пузырьков на поверхности обтекателя на его звукопрозрачность. Актуальность задачи обусловлена высокой стоимостью измерений в акустических бассейнах, обусловленной простоем обтекателей и акустических антенн до начала измерений из-за необходимости выдерживания их после опускания в воду для уменьшения слоя пузырьков, а также непредсказуемым сильным влиянием пузырьков на точность измерений при использовании обтекателей в морских условиях. Задача решалась путем определения параметров эквивалентных схем системы «обтекатель–пузырьки». Произведен расчет звукопрозрачности обтекателя с пузырьковым слоем для разных законов распределения их по радиусам и разных концентраций пузырей. Показано определяющее влияние пузырьков на звукопрозрачность обтекателя вследствие экранирования пузырьками его поверхности.