Литвиненко Ю.А., Балбуцкий А.Б., Вихорев В.В., Козлов Г.В., Литвиненко М.В. «Экспериментальное исследование развития гидродинамической неустойчивости в круглой микроструе пропана при воздействии внешнего акустического поля с горением и без горения» Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 10, № 4, с. 21-28 (2015)

Выполнены экспериментальные исследования развития дозвуковой круглой микроструи при диффузионном горении пропана и без горения при малых числах Рейнольдса. Развитие струи происходило как при естественных условиях без акустического воздействия так и под действием внешнего акустического поля большой интенсивности (90–100 дБ), частота акустического воздействия варьировалась от нескольких герц до 6 кГц. Струйное течение было реализовано из сопла круглого сечения со скосом 45° и диаметром d=0,45 мм. Подаваемая в сопло смесь пропан-бутана предварительно проходила через испаритель, затем через регулятор расхода газа (двухканальный PR4000B). Исследования проводились при помощи теневого метода на базе ИАБ-451. По результатам исследований получены картины теневой визуализации, показано наличие развивающейся гидродинамической неустойчивости в том числе при наличии конвективных сил (при горении). Получены картины визуализации диффузионного горения круглой микроструи пропан-бутана при различных режимах горения – присоединенное и поднятое. Установлено, что пламя при диффузионном горении круглой микроструи под действием внешнего акустического поля, подвержено уплощению и раздвоению аналогично воздушной свободной круглой микроструе, при этом источник акустических колебаний ориентирован перпендикулярно к струе. Получены картины диффузионного горения для расщепленной акустическим полем импактной струи. Установлено, что в этом случае на ограничивающей пластине реализуется два температурных максимума.

Бойко А.В. «О моделировании устойчивости течений жидкости в податливых трубах применительно к задачам гемодинамики» Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 10, № 4, с. 29-42 (2015)

Работа направлена на формирование адекватных физических моделей, описывающих механизмы взаимодействия податливых стенок труб с возмущениями потока, применительно к задачам гемодинамики с целью выявления условий, при которых возникает гидродинамическая неустойчивость.

Аржанников А.В., Котельников И.А. «Метод решения нестационарной задачи о возбуждении корабельных волн подводным объектом» Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 10, № 4, с. 43-59 (2015)

Предложен метод решения задачи о возбуждении корабельных волн невязкой жидкости погруженным объектом, который движется с переменной скоростью. Для сравнения с имеющимися в литературе результатами в качестве теста предложенного метода проведено детальное рассмотрение случая, когда заглубленный шар движется с постоянной скоростью параллельно поверхности жидкости. Для этого примера получены асимптотические выражения, описывающие вертикальное смещение поверхности жидкости в пределе малых и больших значений числа Фруда. Проведено их сравнение с полученным нами точным решением, которое представлено в виде двух слагаемых, каждое из которых приведено к одномерному интегралу. Одно слагаемое описывает «горб Бернулли», а другое – «клин Кельвина».

Грек Г.Р., Козлов В.В., Коробейничев О.П., Литвиненко Ю.А., Шмаков А.Г. «Особенности диффузионного горения микроструи водорода при различной пространственной ориентации выходного сопла» Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 10, № 4, с. 60-76 (2015)

Цель работы состоит в экспериментальном исследовании особенностей диффузионного горения круглой микроструи водорода в зависимости от пространственной ориентации выходного сопла. Обнаружено, что при диффузионном горении водорода в круглой микроструе в условиях направленности вектора скорости истечения струи обратно и перпендикулярно вектору земной гравитации (g) основные характеристики развития пламени в зависимости от скорости истечения струи практически совпадают. К этим характеристикам относятся диапазоны наличия области «перетяжки» пламени, отрыва пламени при наличии области «перетяжки» пламени, наличия области «перетяжки» пламени, но отсутствия горения турбулентной струи и момент прекращения горения микроструи. Напротив, в ситуации диффузионного горения водорода в круглой микроструе при направлении вектора скорости истечения струи, совпадающего с направлением вектора земной гравитации (g), основные характеристики развития пламени в зависимости от скорости истечения струи резко отличаются от двух предыдущих случаев. Сокращается диапазон существования области «перетяжки» пламени, отрыв пламени происходит в отсутствие области «перетяжки» пламени и момент прекращения горения микроструи наступает при значительно большей скорости ее истечения.

Прохоров Е.С. «Квазиодномерный подход к моделированию распространения газовой детонации в среде с переменным химическим составом» Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 10, № 4, с. 77-84 (2015)

Представлена квазиодномерная модель, описывающая распространение детонационной волны в трубе, заполненной взрывчатой газовой смесью, химический состав которой изменяется вдоль оси трубы. При этом учтены энергопотери химически равновесного потока продуктов детонации на трение и теплоотвод в стенки трубы. В рамках модели численно исследован переход газовой детонации через область с градиентом концентрации химических веществ. Проанализирована возможность возбуждения пересжатых детонационных волн в результате такого перехода.

Яковенко С.Н. «Бюджет уравнения для дисперсии пульсаций скаляра в области турбулентности, возникающей при обрушении подветренных волн» Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика, 10, № 4, с. 85-94 (2015)

На основе осреднения данных прямого численного моделирования получены статистические моменты в турбулентной области, формирующейся после опрокидывания подветренных волн в потоке с устойчивой стратификацией и препятствием. Исследована эволюция во времени и пространственное поведение бюджета уравнения переноса для дисперсии пульсаций скаляра. Выполнены априорные оценки алгебраических аппроксимаций для скалярной диссипации, скалярной дисперсии и процессов турбулентной диффузии в уравнении скалярной дисперсии. Такой анализ полезен для изучения области турбулентности в терминах статистических моментов и для проверки гипотез замыкания в моделях турбулентности. Показано, что в глобальном балансе уравнения для скалярной дисперсии диссипация и адвекция уравновешивают порождение, как и в уравнении турбулентной кинетической энергии. Отношение турбулентных масштабов времени полей скорости и скаляра изменяется от 0,2 до 2,2 в области обрушения волн, а глобальное значение этого параметра близко к единице во время квазистационарного периода. Алгебраическое выражение для скалярной дисперсии, полученное в предположении баланса порождения и диссипации, оказывается некорректным, приводя к нефизическим отрицательным значениям, поэтому оправдано привлечение полного уравнения для дисперсии пульсаций скаляра в модель турбулентного переноса.