Палкин Е.В., Мулляджанов Р.И. «Низкочастотные пульсации в задаче обтекания цилиндра потоком жидкости в узком зазоре при Re = 3 750» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 43-49 (2017)

В инженерных приложениях и в природе часто реализуются течения жидкости или газа между двумя ограничивающими поверхностями. В работе при помощи численного моделирования уравнений Навье–Стокса методом крупных вихрей (Large-Eddy Simulations) исследована задача обтекания цилиндра в узком зазоре при числе Рейнольдса Re_D = 3 750, построенном по диаметру цилиндра, и среднерасходной скорости набегающего потока. Показано влияние ограничивающих стенок при сравнении линий тока осредненного течения со случаем обтекания бесконечного цилиндра однородным потоком при сравнимом числе Рейнольдса. Сравнение осредненных по времени полей скорости перед и за цилиндром показало хорошее согласие с экспериментальными данными при учете высокой чувствительности характерных вихревых структур к числу Рейнольдса и уровню турбулентности набегающего потока. При помощи спектрального анализа выявлены энергонесущие моды в рециркуляционной зоне. Эти низкочастотные колебания характеризуются сменяющимися состояниями с парой доминирующих вихрей, что предположительно должно сильно влиять на теплоперенос около цилиндра.

Лысенко В.И., Смородский Б.В., Ермолаев Ю.Г., Гапонов С.А., Косинов А.Д., Семенов Н.В., Яцких А.А. «Влияние инжекции тяжелого газа в пристеночный слой сверхзвукового пограничного слоя на его переход» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 50-56 (2017)

Проведены экспериментальные исследования по влиянию распределенного вдува тяжелого газа (элегаз SF₆) в пристеночный слой сверхзвукового (число Маха набегающего потока M=2) пограничного слоя плоской пластины на его ламинарно-турбулентный переход. Впервые экспериментально показано, что при инжекции тяжелого газа происходит стабилизация пограничного слоя, и положение перехода отодвигается от передней кромки.

Яцких А.А., Руменских М.С., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Семенов Н.В., Косорыгин В.С. «Возбуждение локализованного волнового пакета в трехмерном сверхзвуковом пограничном слое» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 57-65 (2017)

Представлены результаты экспериментального исследования возбуждения локализованных во времени и пространстве контролируемых возмущений (волновых пакетов) в сверхзвуковом пограничном слое скользящего крыла. Эксперименты выполнены при числе Маха М=2 на модели крыла с чечевицеобразным профилем и углом скольжения передней кромки 40° под нулевым углом атаки. Волновые пакеты генерировались с помощью импульсного электрического разряда на поверхности экспериментальной модели. Изучена структура возбуждаемых волновых пакетов. Обнаружено, что волновой пакет имеет несимметричную форму. Проведены сравнения со случаем двумерного пограничного слоя.

Яковенко С.Н. «Моделирование турбулентных потоков скаляра в области обрушения внутренних волн в стратифицированном течении с препятствием» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 1, с. 49-90 (2017)

Путем осреднения полученных ранее данных прямого численного моделирования вычислены статистические моменты в квазистационарной области турбулентности, формирующейся после опрокидывания внутренних волн в течении с препятствием и устойчивой стратификацией. Исследована эволюция во времени и пространственное поведение бюджета уравнений переноса для турбулентных потоков скаляра. Выполнены априорные оценки аппроксимаций для корреляции «давление–сдвиг скаляра» и процессов турбулентной диффузии в этом уравнении. Проведенный анализ полезен для изучения турбулентной области в терминах статистических моментов и для проверки гипотез замыкания в моделях турбулентности. Показано, что порождение средним сдвигом и плавучестью, а также корреляции с пульсациями давления приближенно балансируются в глобальном балансе уравнения для турбулентных потоков скаляра, как в уравнении для сдвиговых напряжений Рейнольдса, и в отличие от уравнений для дисперсии пульсаций скаляра и нормальных напряжений Рейнольдса. Алгебраические выражения для турбулентных потоков скаляра, типа модели градиентной диффузии, а также полученные в локально-равновесном и неравновесном приближениях, оказываются некорректными, поэтому оправдано привлечение полных дифференциальных уравнений переноса для турбулентных потоков скаляра.