Лущенко И.В., Рябинин А.Н. «Экспериментальные исследования колебаний цилиндра в воздушном потоке» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, № 2, с. 120-123 (2007)

Исследуются вращательные колебания цилиндра в воздушном потоке. Эксперименты выполнены в дозвуковой аэродинамической трубе. Предложена математическая модель колебаний цилиндра. Определены параметры модели.

Люсин В.Д., Рябинин А.Н. «Исследование влияния удлинения призмы на её аэродинамические характеристики и амплитуду колебаний при галопировании» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, № 2, с. 139-145 (2011)

Рассматривается математическая модель галопирования призмы, упруго закрепленной в потоке газа, в квазистатическом приближении. В дозвуковой аэродинамической трубе получены зависимости аэродинамических коэффициентов нормальной силы от угла атаки для нескольких призм различного удлинения. Предложена новая функция для аппроксимации этой зависимости. Показано, что для призм малого удлинения предлагаемая функция лучше, чем ранее используемые, аппроксимирует экспериментальные зависимости. Методом Крылова-Боголюбова получены зависимости амплитуды колебаний призм от скорости набегающего потока. Оказалось, что амплитуда установившихся колебаний при большой скорости потока возрастает с увеличением удлинения от 1 до 10 и уменьшается при дальнейшем увеличении удлинения. Критическая скорость потока уменьшается с ростом удлинения до 10, а затем увеличивается. Для всех призм существуют области гистерезиса, в которых устойчивыми являются два решения уравнений, описывающих установившиеся колебания. Критическая скорость для призм малого удлинения является правой границей области гистерезиса. Оснащение призм концевыми шайбами, препятствующими перетеканию воздуха через торцы, изменяет коэффициент нормальной силы в области малых углов атаки. Критическая скорость уменьшается, уменьшается также диапазон скоростей потока, в котором существует гистерезис. Левая граница области гистерезиса больше критической скорости.

Шапошников Д.С. «Развитие возмущений поверхности упругой пластины, обтекаемой сверхзвуковым потоком газа» Журнал вычислительной математики и математической физики, 55, № 7, с. 1221-1237 (2015)

В линейном приближении исследуется развитие двумерных возмущений на поверхности безграничной упругой пластины, обтекаемой сверхзвуковым потоком идеального газа. Начальные возмущения предполагаются локализованными в ограниченной области пространства. Задача решается с применением асимптотического метода оценки интегралов, зависящих от параметра, метода перевала. Анализ проведен без каких-либо упрощений дисперсионного уравнения: использовалась неявная зависимость частоты колебаний от волнового вектора. Проведен качественный анализ зависимости усиления возмущений и волновых чисел от групповой скорости при различных определяющих параметрах задачи. Рассмотрен частный вопрос, найдены условия абсолютной неустойчивости пластины. Проведено сравнение с результатами, полученными ранее в приближении малой плотности набегающего потока.

Герасимов Н.А., Сухомлинов В.С. «Оптимизация сверхзвукового аэродинамического обтекания за счет локальных внешних воздействий на поток» Журнал технической физики, 80, № 11, с. 6-10 (2010)

Рассматриваются решения оптимизационных задач сверхзвукового аэродинамического обтекания тонкого тела вращения и тонкого профиля, находящегося под малым углом атаки, при наличии внешних воздействий на поток в виде подвода энергии и внешней силы, действующей на поток в приповерхностном слое около обтекаемого тела. Анализ основан на ранее разработанной аналитической теории сверхзвукового обтекания данных объектов. Рассмотрены следующие оптимизационные задачи: снижение лобового сопротивления тонкого тела вращения, увеличение подъемной силы крыла бесконечного размаха, уменьшение уровня акустического шума, генерируемого при обтекании тел сверхзвуковым потоком.

Сухомлинов В.С. «Дозвуковое обтекание тонкого профиля при наличии внешних воздействий на поток» Журнал технической физики, 85, № 12, с. 33-39 (2015)

Работа посвящена разработке физической модели и аналитической теории расчета параметров дозвукового невязкого течения около тонкого профиля под малым углом атаки, в тонком приповерхностном слое которого существуют внешние воздействия на поток – силовое (например, МГД-воздействие) и энергетическое (например, за счет плазменных образований). В первом приближении теории малых возмущений получено аналитическое решение уравнения для двумерного потенциала скорости для профиля произвольной формы. Показано, что при условии малости толщины слоя воздействия по сравнению с длиной профиля наличие внешних воздействий эквивалентно замене реального профиля на некоторый "эффективный". Его форма определяется пространственным распределением внешних воздействий и формой реального профиля. Результаты могут быть использованы для оптимизации аэродинамического обтекания тонкого профиля, в том числе и за счет влияния внешнего невязкого течения на течение в пограничном слое.

Запрягаев В.И., Кавун И., Солотчин А.В. «Структура течения при взаимодействии сверхзвуковой струи с пористой преградой» Прикладная механика и техническая физика, 56, № 3, с. 73-81 (2015)

Представлены результаты исследования натекания сверхзвуковой недорасширенной воздушной струи на пористую металлическую преграду конечной толщины, передняя плоскость которой перпендикулярна оси струи, а боковая поверхность непроницаема для газового потока. Для определения влияния пористости на газодинамические характеристики взаимодействия струи с препятствием рассмотрен также случай непористой преграды того же диаметра.

Степанянц Ю.А., Фабрикант А.Л. «Распространение волн в сдвиговых гидродинамических течениях» Успехи физических наук, 159, № 9, с. 83-123 (1989)

Рассмотрен круг явлений, связанных с распространением волн в сдвиговых гидродинамических течениях. Подробно освещен вопрос о вычислении энергии и импульса волнового пакета в движущейся среде. Показано, что в ряде случаев правильное решение задачи о вычислении импульса тела, движущегося в жидкости, может быть получено лишь при учете сжимаемости среды. Описано явление сверхотражения волн от границы раздела движущихся сред, заключающееся в том, что амплитуда отраженной волны может заметно превосходить амплитуду падающей. Дана интерпретация этого явления на основе концепции волн отрицательной энергии. Показана также возможность усиления отраженной волны при изменении знака диссипации в движущейся среде. Описано поведение различных типов волн на тангенциальном разрыве скорости (рассмотрены поверхностные и внутренние волны, а также волны Россби). Отдельный раздел посвящен резонансному взаимодействию волн с течением. Здесь обсуждается плазменно-гидродинамическая аналогия и не обобщение на случай стратифицированных сред. Рассмотрено резонансное усиление в сдвиговых потоках для звуковых волн, поверхностных волн на воде и внутренних гравитационных волн. Кратко обсуждается взаимодействие волн с вихрями. Описан алгебраический метод решения задач для цилиндрических вихрей. Рассмотрены различные механизмы усиления звука вихрями.