Корин И.А. «Моделирование распространения звука в канале со звукопоглощающей конструкцией в пакетах конечно-элементного анализа» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 332-336 (2015)

Выполнено моделирование распространения звука в канале квадратного сечения с установленной в него панелью звукопоглощающей конструкции (ЗПК). Моделирование основывалось на конечно-элементном решении уравнения Гельмгольца в пакетах COMSOL Multiphysics и ANSYS. Расчет проводился для полномасштабного образца ЗПК. Результаты расчета сравнивались с экспериментом.

Аношкин А.Н., Корин И.А., Писарев П.В., Пальчиковский В.В. «Оценка совместной работы двух резонаторов Гельмгольца в модельном канале квадратного сечения» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 280-281 (2016)

Данное исследование проводилось в программном пакете конечно-элементного анализа COMSOL Multiphysics для волновода квадратного сечения. Решена тестовая задача, результаты сверены со значениями, полученными аналитически. Проведены расчеты по оценке взаимовлияния ячеек сотовых звукопоглощающих конструкций. Определенны комбинации ячеек, наиболее удовлетворяющие основным требованиям.

Носков А.С., Ловцов А.В., Хаит А.В. «Моделирование газового потока в двухконтурной вихревой трубе Ранка–Хилша» Вычислительная механика сплошных сред, 5, № 3, с. 313-321 (2012)

Приводится описание математической модели течения газа в вихревой трубе Ранка–Хилша и результаты ее реализации в пакете вычислительной гидродинамики OpenFOAM. Представлены данные расчетов вихревого газового потока, выполненных с использованием шести типов одно- и двухпараметрических полуэмпирических моделей турбулентности. Показано, что модельные характеристики вихревой трубы не соотносятся с экспериментальными данными ни количественно, ни качественно. Сделан вывод о необходимости модификации использованной модели турбулентности.

Коромыслов Е.В., Усанин М.В., Гомзиков Л.Ю., Синер А.А., Любимова Т.П. «Численное моделирование аэродинамических и шумовых характеристик дозвуковых турбулентных струй с использованием графических процессоров» Вычислительная механика сплошных сред, 9, № 1, с. 84-96 (2016)

Рассмотрены две задачи для дозвуковых турбулентных струй. В первой из них для числа Маха М=0,75 и числа Рейнольдса Re=1·10⁶ определялись аэродинамические характеристики струи при истечении из модельного дозвукового сопла, исследуемого в рамках европейского проекта JEAN (Jet Exhaust Aerodynamics And Noise). Во второй задаче рассчитывалась генерация шума струей, истекающей из модельного конического сопла (М=0,9; Re=1,6·10⁶). Обе задачи решены с помощью параллельного газодинамического программного пакета GHOST CFD, разрабатываемого авторами. Процесс истечения струй описывался уравнениями Навье–Стокса для совершенного газа в криволинейной системе координат методом конечных разностей на многоблочных структурированных расчетных сетках. Для минимизации отражений от внешних границ расчетной области использовался специальный поглощающий слой. При вычислении пространственных производных в пакете применялись схемы 4-го порядка аппроксимации с улучшенными диссипативными и дисперсионными характеристиками (схемы типа DRP – Dispersion Relation Preserving). Интегрирование по времени выполнялось по схеме Рунге–Кутты 4-го порядка аппроксимации (LDDRK – Low Dispersion and Dissipation Runge–Kutta), также имеющей улучшенные диссипативные и дисперсионные свойства. Моделирование турбулентности осуществлялось методом крупных вихрей с релаксационной фильтрацией. Расчетная сетка в обеих задачах содержала около 12 млн. ячеек. Расчеты проводились на графических процессорах, производительность которых на порядок превышает производительность многоядерных центральных процессоров, что позволило более чем в 10 раз уменьшить время счета. Результаты для средней скорости сопла JEAN показали хорошее соответствие экспериментальным данным. Пульсационная составляющая осевой скорости вдоль оси имела несколько заниженное относительно эксперимента максимальное значение, но была сопоставимой с результатами других авторов. Для конического сопла найденное звуковое давление сравнивалось как с экспериментальными данными, так и с величинами, найденными на более подробной сетке в коммерческом пакете ANSYS Fluent. Вычисленные в GHOST CFD значения хорошо согласовались как с экспериментом (в пределах 3–4 Дб для широкого диапазона частот), так и с данными, рассчитанными на более подробной сетке в ANSYS Fluent. При этом для расчета в пакете GHOST CFD требовалось меньшее время.

Агеев Р.В., Могилевич Л.И., Попов В.С. «Колебания стенок щелевого канала с вязкой жидкостью, образованного трехслойным и твердым дисками» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 3-11 (2014)

Исследована осесимметричная задача о гидроупругих колебаниях стенок канала с пульсирующим слоем вязкой несжимаемой жидкости. Стенки канала образованы соосными круглыми трехслойной упругой пластиной и абсолютно твердым штампом с упругой связью. Найдены законы движения стенок канала, их амплитудные и фазовые частотные характеристики и гидродинамические параметры слоя жидкости в канале. Приведен пример расчета резонансных колебаний гидроопоры с трехслойным упругим элементом конструкции.

Могилевич Л.И., Попов В.С., Попова А.А. «Динамика взаимодействия пульсирующей вязкой жидкости со стенками щелевого канала, установленного на упругом основании» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 15-23 (2017)

Исследуются изгибные колебания стенок щелевого канала, установленного на основание Винклера, под действием пульсирующего потока вязкой жидкости. На основе постановки и решения задачи гидроупругости найдены аналитические выражения прогибов стенок канала, давления в жидкости и построены функции распределения амплитуд прогибов и давления жидкости вдоль канала. Проведенные расчеты показали существенное влияние учета упругой податливости основания канала на амплитуду прогибов стенок канала и давления жидкости в канале. Полученные результаты позволяют изучать динамические процессы, обусловленные взаимодействием упругих элементов конструкций с вязкой жидкостью в гидроприводах, агрегатах и приборах.