Каменев Г.А., Вьюгин П.Н., Диденкулов И.Н., Курин В.В. «Распространение звука в модельном акустическом волноводе» Труды XIX научной конференции по радиофизике, посвященной 70-летию радиофизического факультета (Нижний Новгород, 11–15 мая 2015 г.), с. 246-248 (2015)

Для изучения распространения звука в волноводе использовались методы прямого и отраженного поля.

Иванов В.П. «Об особенностях звукового поля в задаче дифракции в волноводе при наличии потока среды» Журнал вычислительной математики и математической физики, 40, № 7, с. 1090-1097 (2000)

Исследованы особенности главного члена низкочастотной асимптотики звукового поля в задаче дифракции на горловине резонатора, пристыкованного к волноводу, при наличии потока среды в волноводе.

Федорюк М.В. «Обоснование метода поперечных сечений для акустического волновода с неоднородным заполнением» Журнал вычислительной математики и математической физики, 13, № 1, с. 127-135 (1973)

Рассматривается уравнение Гельмгольца в плоском волноводе W:–∞<x<∞, 0≤y≤H, с однородными самосопряженными краевыми условиями при y=0, H. Функция n²(x, y) вещественнозначная, зависит от x только на конечном участке и достаточно гладкая, k>0. Ищутся ограниченные в W решения. Уравнение заменяется бесконечной системой обыкновенных дифференциальных уравнений. Получены достаточные условия применимости метода последовательных приближений.

Кириченко А.Я., Голубничая Г.В., Кривенко Е.В. «Влияние элемента распределенной волноводной связи с дисковым диэлектрическим резонатором с колебаниями шепчущей галереи на его амплитудно-частотную характеристику» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 18, № 2, с. 42-47 (2015)

Рассматриваются отличия спектра вынужденных колебаний дисковых диэлектрических резонаторов при использовании распределенной связи с диэлектрическими волноводами от собственных колебаний такого резонатора. Исследуется влияние на амплитудно-частотную характеристику резонатора, возбуждаемого на волнах шепчущей галереи, величины распределенной связи резонатора с диэлектрическими волноводами и роль межтипового взаимодействия при «чисто внутреннем» возбуждении мешающей моды.

Гурбатов С.Н., Курин В.В., Прончатов-Рубцов Н.В. «Использование параметрических излучателей для определения скорости упругих волн, распространяющихся в дне маломодовых акустических волноводов» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 1, с. 72-77 (2007)

Обсуждены вопросы физической адекватности экспериментальных результатов, получаемых в реальных и лабораторных условиях. В модельных условиях исследовано влияние боковых волн различных типов, а также грунтовых волн, на структуру ближнего поля в гидроакустическом волноводе. Использование высоконаправленного низкочастотного излучения, генерируемого параметрической антенной, позволило селективно возбудить не только волноводные моды, но и боковые волны, порождаемые продольными и вертикально поляризованными поперечными волнами, распространяющимися в подстилающем грунте. Примененный в экспериментах «гибридный» метод обработки принятого сигнала дал возможность оценить ряд акустических параметров дна.

Карликов В.П., Толоконников С.Л., Розин А.В. «Механизм возникновения и закономерности автоколебательных режимов кавитационного взаимодействия встречных потоков жидкости в цилиндических трубах» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 830-831 (2011)

Рассмотрена новая задача в классе течений жидкости со свободными границами. Сложность решения связана с пространственным характером течения, его нестационарностью и с учетом весомости жидкости. Экспериментально и численно исследованы эффекты нестационарного кавитационного взаимодействия в цилиндрической трубе соосных монолитной водяной и кольцевой газовой струй со встречным потоком воды. Изучены механизм возникновения и основные закономерности регулярных автоколебательных режимов взаимодействия. Определена зависимость средней частоты автоколебаний от отношения скоростей встречных потоков воды и от расхода газовой струи. Сделан анализ влияния числа Фруда на частоту автоколебаний. Установлен характер изменения с ростом расхода подаваемого газа максимального значения продольного перемещения носика колеблющейся развитой кавитационной полости во встречный поток и амплитуды этого перемещения. Получена информация о распределении давления вдоль кавитационной полости на разных стадиях развития течения. Аналогичные зависимости найдены для нескольких относительных загромождений потока в трубе кавитационной полостью. Они дают представление о влиянии стенок трубы на характеристики нестационарных течений с развитой кавитацией.

Козлов С.С. «Определение характеристик демпфирования крена спускаемого аппарата» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 857-859 (2011)

Представлены методика испытаний и результаты исследований характеристик демпфирования крена моделей сегментально-конического спускаемого аппарата в аэродинамических трубах. Проведен анализ результатов испытаний с оценкой влияния на величину коэффициента демпфирования числа Маха в диапазоне 0.6–7.73 и числа Рейнольдса в диапазоне 10⁶–4.5·10⁶. Показано, что при вращении модели вокруг продольной оси на балансировочном угле атаки осредненный по углу крена в диапазоне от –180 до +180° коэффициент момента демпфирования крена отрицателен и изменяется в пределах от –0.0025 до –0.0037 (демпфирование). При вращении модели вокруг вектора скорости при балансировочном угле атаки и при угле крена 0° при трансзвуковых скоростях потока коэффициент момента демпфирования крена положителен и может доходить до +0.006. Возникновение антидемпфирования можно объяснить появлением отрывных зон на боковой поверхности модели, не имеющих плоской симметрии, которые перестраиваются при изменении направления вращения модели.

Кондратьев А.С. «Расчет движения бимодальной смеси сферических твердых частиц в потоке ньютоновской жидкости в вертикальной и горизонтальной трубах» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 868-870 (2011)

При движении двухфазного потока учитывалось воздействие на твердые частицы сил давления, веса, сил Архимеда, Магнуса, Сафмана, сил термофореза и гидродинамического сопротивления, а также ударное взаимодействие твердых частиц между собой и стесненность потока жидкости в межчастичном пространстве. Распределение объемной концентрации твердых частиц определялось процессом их диффузии и скоростью перемещения частиц в поперечном направлении потока под действием вышеуказанных сил. Коэффициенты диффузии твердых частиц в жидкости определялись как произведение известного коэффициента диффузии жидкости на отношение усредненного квадрата пульсационной скорости твердой частицы к усредненному квадрату пульсационной скорости жидкости. Пульсационные колебания жидкости представлялись в виде синусоидальных колебаний. При расчете движения взвесенесущего потока в вертикальных трубах принималось, что течение обладает осевой симметрией. При расчете течения в горизонтальных трубах принималось, что течение обладает симметрией в вертикальной диаметральной плоскости, а величина объемной концентрации твердой фазы постоянна в горизонтальном сечении. Течение потока в круглой горизонтальной трубе представляется в виде суперпозиции слоев плоских течений, проведенных в вертикальной плоскости при расчете распределения частиц твердой фазы по вертикальному диаметральному сечению трубы, или в виде суперпозиции слоев плоских течений, проведенных в горизонтальной плоскости при расчете объемного расхода жидкой и твердой фаз. В рамках модели Прандтля предложено выражение для касательного трения во взвесенесущем потоке в виде суммы сил трения, возникающих в жидкости при ее движении и при перемещении в ней твердых частиц.

Лебига В.А. «Характеристики пульсаций в трансзвуковых аэродинамических трубах» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 922-924 (2011)

На основе развитого авторами термоанемометрического метода исследованы возмущения в рабочих частях трансзвуковых аэродинамических труб. С помощью диаграмм пульсаций получены данные об интенсивности и спектрах мод пульсаций (вихревой, энтропийной, акустической). Показано, что в аэродинамических трубах периодического действия преобладающий вклад вносят акустические волны, генерируемые проницаемыми стенками. Для аэродинамических труб с замкнутым контуром наиболее существенны сносимые в рабочую часть температурные неоднородности, создаваемые в тракте трубы при впрыске и испарении жидкого азота либо из-за диссипации механической энергии от вентилятора.

Пахомов М.А. «Моделирование дисперсии частиц при турбулентном течении после внезапного расширения трубы» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 1032-1033 (2011)

С использованием эйлерова подхода выполнено исследование структуры течения и процесса распространения дисперсной примеси в турбулентном потоке после внезапного расширения трубы в случае небольших значений массовой концентрации частиц (ML1=0–0.1) при вариации в широком диапазоне размера и материала частиц. Изучено влияние частиц на процессы распространения дисперсной фазы, на турбулентность газа и дисперсию твердой фазы. Показано, что малоинерционные частицы вовлекаются в циркуляционное движение и могут накапливаться в ней. Крупные частицы проходят в основном через область сдвигового течения и практически не попадают в отрывную зону. Выполнено сопоставление с данными измерений для случая монодисперсных двухфазных отрывных течений

Ткаченко Л.А., Зарипов Р.Г. «Особенности нелинейных колебаний аэрозоля в закрытой трубе в безударно-волновом режиме» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 1171-1173 (2011)

Экспериментально исследованы особенности продольных нелинейных колебаний мелкодисперсного аэрозоля в закрытой трубе в безударно-волновом режиме вблизи первой собственной частоты. Наблюдаемая резонансная частота совпадает с частотой, рассчитанной по нелинейной теории для однородного газа с учетом поглощения. Изучено влияние интенсивности колебаний, обусловленных увеличением амплитуды, на время коагуляции и осаждения аэрозоля.

Уткин П.С., Ахмедьянов И.Ф., Лебедева А.Ю. «Численное исследование инициирования газовой детонации в трубах со сложной геометрией стенок» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-3, с. 1206-1208 (2011)

Цель работы – исследование инициирования газовой детонации в профилированных трубах со сложной геометрией стенок относительно слабой ударной волной. Исследование проводится в рамках идеи вычислительного эксперимента в трехмерной постановке с использованием многопроцессорной вычислительной техники. Продемонстрировано, что профилировка осесимметричной трубы в виде параболического сужения и конического расширения, а также использование винтовой трубы могут существенно сократить время и расстояние перехода ударной волны в детонационную. Исследованы механизмы инициирования детонации в указанных случаях.

Жермоленко В.Н., Лопаницын Е.А. «Поперечные колебания прямолинейной секции трубопровода. анализ вклада центробежных и кориолисовых сил» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-5, с. 2157-2159 (2011)

Рассматриваются малые установившиеся поперечные колебания прямолинейного участка трубопровода с ламинарным потоком идеальной несжимаемой среды, моделирующие вибрацию двухопорной секции трубопровода. Исследуется вклад в амплитуду резонансных поперечных колебаний и их частот силы Кориолиса и центробежной силы, возникающих в транспортируемой среде при изгибных колебаниях трубопровода.

Кондратов Д.В., Быкова Т.В. «Колебания упругих стенок трубы кольцевого сечения при пульсирующем ламинарном течении жидкости» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-5, с. 2255-2257 (2011)

Поставлена и решена связанная задача упругогидродинамики, состоящая из уравнений динамики вязкой несжимаемой жидкости и уравнений динамики внутренней и внешней упругих цилиндрических оболочек конечной длины, основанных на гипотезах Кирхгофа–Лява, с соответствующими граничными условиями при гармоническом изменении давления на входе и выходе упругой трубы кольцевого сечения. Найдены параметры течения и упругие перемещения оболочек. Определены их амплитудные и фазовые частотные характеристики и резонансные частоты. Рассмотрены случаи свободного опирания и жесткого защемления оболочек по торцам и влияния типа закрепления и свойств жидкости на резонансные частоты и амплитудные частотные характеристики оболочек.

Могилевич Л.И., Кондратова Ю.Н. «Колебания упругих стенок трубы кольцевого сечения, взаимодействующих с жидкостью, при воздействии вибрации» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-5, с. 2357-2359 (2011)

Поставлена и решена связанная задача гидроупругости трубы кольцевого сечения, состоящая из уравнений динамики вязкой несжимаемой жидкости и уравнений динамики внутренней и внешней упругих цилиндрических оболочек конечной длины, основанных на гипотезах Кирхгофа–Лява, с соответствующими граничными условиями при вибрации основания, к которому крепится кольцевая труба. Из решения этой задачи найдены параметры течения и упругие перемещения оболочек. Определены их амплитудные и фазовые частотные характеристики и резонансные частоты. Рассмотрены случаи свободного опирания и жесткого защемления оболочек по торцам и влияния типа закрепления и свойств жидкости на резонансные частоты и амплитудные частотные характеристики оболочек.

Никитина Н.Е. «Современное состояние и перспективы развития ультразвукового метода исследования напряженного состояния трубопроводов» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 4-5, с. 2395-2397 (2011)

Выявлены основные преимущества метода акустоупругости для исследования напряженного состояния магистральных и технологических трубопроводов. Приведены результаты экспериментальной проверки возможностей метода акустической тензометрии на задаче теории упругости, имеющей аналитическое решение (нагружение закрытой трубы внутренним давлением). Рассмотрены основные проблемы применения метода для неразрушающего контроля механических напряжений в трубопроводах действующих объектов, связанные с разбросом акустических свойств материала труб. Приведены результаты изучения акустических свойств материала магистральных и технологических трубопроводов. Показаны возможности определения напряжений «in situ» в действующих технологических трубопроводах компрессорных станций.

Назаров С.А. «Околопороговые эффекты рассеяния волн в искривленном упругом двумерном волноводе» Прикладная математика и механика, 79, № 4, с. 530-549 (2015)

При помощи асимптотического анализа описаны околопороговые эффекты почти полного отражения или прохождения упругих волн в двумерном волноводе-полосе с локально возмущенной жестко защемленной поверхностью. Количественные характеристики рассеяния зависят от унитарной и симметричной матрицы рассеяния на пороге и, в частности, определяются наличием или отсутствием ограниченных решений на пороговой частоте.

Копысов С.П., Кузьмин И.М., Тонков Л.Е. «Моделирование взаимодействия сверхзвукового потока и деформируемой панели в ударной трубе» Вестник Удмуртского университета: Математика. Механика. Компьютерные науки, 25, № 2, с. 156-165 (2012)

Рассматриваются постановка и алгоритм решения сопряженной задачи взаимодействия сверхзвукового потока и деформируемой панели. Течение газа описывается системой уравнений сохранения в приближении совершенного газа. Численное интегрирование выполняется на основе метода конечных объемов. Для вычисления конвективных потоков применялась монотонизированная схема, обеспечивающая второй порядок аппроксимации по пространству в областях гладкости. Задача динамики деформирования панели аппроксимировалась по пространству методом конечных элементов, а по времени – по схеме Ньюмарка. При решении задач использовались несогласованные неструктурированные сетки, отвечающие разным схемам дискретизации и требованиям аппроксимации. Условия сопряжения на границе раздела удовлетворялись при помощи алгоритма двустороннего слабого связывания. Численные результаты сопоставляются с известными экспериментальными данными. Проводится анализ различных факторов, влияющих на картину течения и форму колебаний пластины.

Муравьева О.В., Леньков С.В., Мурашов С.А. «Крутильные волны, возбуждаемые электромагнитно-акустическими преобразователями, при акустическом волноводном контроле трубопроводов» Акустический журнал, 62, № 1, с. 117-124 (2016)

Предложена теория распространения в трубе крутильных волн, возбуждаемых электромагнитно-акустическим преобразователем, учитывающая параметры возбуждения, геометрию, вязкость и упругие характеристики объекта. Теоретически обоснованы основные параметры контроля (частота, геометрия преобразователя), определяющие возможности волноводного контроля трубопроводов различных типоразмеров с использованием крутильных волн.

Несмашный Е.В., Казаков Н.А., Карлов С.А. «Возбуждение волн Лэмба источниками АЭ и анализ амплитудной дисперсии смещений поверхности листовых конструкций» Контроль. Диагностика, № 11, с. 18-28 (2015)

Представлен анализ важной для метода АЭ-контроля амплитудной частотно-геометрической дисперсии на примере возбуждения главных мод Nt, Nl, s0 и a0 волн Лэмба в листах. Рассмотрен алгоритм расчета дисперсии амплитуд мод любого порядка. Установлено, что амплитуды поперечной моды Nt и моды s0 в области существования волн Лэмба как поверхностно-объемных волн превышают амплитуды других главных мод.

Шахматов Е.В., Прокофьев А.Б., Макарьянц Г.М. «Влияние динамических характеристик присоединенных гидравлических цепей на вибрационные характеристики трубопроводов» Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева (СГАУ), № 1, с. 96-101 (2004)

Представлены результаты исследования на базе использования метода конечных элементов вибропараметров коленообразного трубопровода при его силовом возбуждении пульсациями давления рабочей жидкости для различных случаев динамических характеристик присоединенных к выходному участку гидравлических цепей. Показана существенная зависимость виброакустических характеристик трубопровода от динамической нагрузки присоединенной гидравлической подсистемы.

Шахматов Е.В., Прокофьев А.Б., Миронова Т.Б. «Возбуждение пульсаций давления в рабочей жидкости при вибрации трубопровода» Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева (СГАУ), 14, № 2-2, с. 161-164 (2006)

Трубопроводы летательного аппарата в полете подвержены воздействию вибрации. При частоте вибрации, близкой к собственной частоте гидравлической подсистемы, возможно генерирование интенсивных колебаний давления рабочей жидкости. Это может привести к возникновению незатухающих колебаний клапанов, золотников, трубопроводов и снижению их работоспособности. Использование предложенной аналитической модели на стадии доводки трубопроводных систем летательных аппаратов позволит не только снизить затраты на доводку, но и значительно повысить надежность этих систем в эксплуатации.

Семенова И.В. «Поле направленного излучателя в полупространстве с волноводным распространением звука» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, № 2, с. 168-176 (2009)

На основании метода вычисления поля акустического излучателя в стратифицированном полупространстве, предложенного Л.М. Бреховских, получены соотношения, позволяющие рассчитывать поля для мультипольной модели излучателей. Приведены результаты численных экспериментов, подтверждающие возможность применения полученных выражений при вычислении полей излучателей в атмосфере для случаев, когда должна быть учтена их направленность.

Хакимов А.Г., Шакирьянов М.М. «Пространственные колебания трубопровода под действием переменного внутреннего давления» Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ), 14, № 2, с. 30-35 (2010)

Исследуются пространственные колебания изогнутого собственным весом трубопровода, находящегося под действием переменного внутреннего давления.

Назаров С.А., Шанин А.В. «Расчет характеристик захваченных волн в Т-образных волноводах» Журнал вычислительной математики и математической физики, 51, № 1, с. 104-119 (2011)

Исследуется спектр задачи Дирихле для оператора Лапласа в Т-образном плоском волноводе. Приближенно найдена критическая ширина отростка-полуполосы, по превышении которой у волновода дискретный спектр исчезает. Существование критической толщины установлено теоретически.