Бабич В.М. «Принцип локальности и высокочастотная асимптотика интерференционной головной волны» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 461, с. 7-13 (2017)

Показана согласованность эвристической формулы В.С. Булдырева Асимптотические методы в задачах дифракции коротких волн, описывающей интерференционную головную волну, с принципом локальности.

Багров А.В., Дмитриев А.О., Леонов В.А., Митькин А.С., Москатиньев И.В., Сысоев В.К., Ширшаков А.Е. «Глобальная оптическая навигационная система для Луны» Труды Московского авиационного института, № 99, http://trudymai.ru/published.php?ID=91814 (2018)

Рассматривается концепция создания оптической системы глобального позиционирования на Луне метровой точности, предназначенная для обслуживания ограниченного числа абонентов. Показано, что оптимальным решением задачи будет непрерывный контроль положений световых лазерных маяков на поверхности Луны с борта искусственного спутника Луны, оснащённого бортовой телекамерой, а также с борта космического аппарата, помещённого в точки Лагранжа L₁ (и L₂) системы Земля–Луна и оснащенного высокоразрешающими оптоэлектронными приборами.

Бадаев А.С. «Фронтальные акустические системы для домашнего кинотеатра» Вестник Воронежского государственного технического университета, 14, № 4, с. 96-102 (2018)

Представлены методики расчета акустических оформлений типа «акустическая трансмиссионная линия (акустический лабиринт)» и «полосовой резонатор (Bandpass)». Показано, что оптимальной длиной лабиринта с точки зрения уровня звукового давления, КПД, излучаемой акустической мощности и минимальных искажений является четверть звуковой волны, излучаемой головкой громкоговорителя (ГГ) на частоте своего основного резонанса, а его площадь поперечного сечения равна эффективной площади диффузора ГГ. При этом входное сопротивление лабиринта максимально и имеет чисто активный характер, его поведение подобно параллельному электрическому контуру, настроенному в резонанс. На частоте этого резонанса труба лабиринта интенсивно излучает звуковую энергию в окружающее пространство, а амплитуда колебаний диффузора ГГ минимальна, вследствие чего резко снижаются искажения. Предложенный метод расчета полосового резонатора (ПР) четвертого порядка, использованного в качестве акустического оформления сабвуфера акустических систем (АС), основан на представлении ПР как ГГ, установленной в закрытом корпусе (задняя камера) и нагруженной на корпус с фазоинвертором (передняя камера). Учет влияния упругости воздуха в задней камере на параметры ГГ и их выбор позволили рассчитать ПР с высоким звуковым давлением и КПД не в ущерб переходным характеристикам. На основе предложенных методик были разработаны АС для домашнего кинотеатра, особенностью которых является использование двух конструктивно связанных в одном корпусе блоков, непосредственно АС и активного сабвуфера, выполненных на основе разных оформлений – лабиринта и полосового резонатора. Представлены технические параметры и характеристики разработанных АС. Анализ результатов измерений показывает правильность расчета АС, отмечены высокий уровень звукового давления и хорошее качество звучания разработанных АС

Кочетков Ю.М., Бажанов А.И. «Турбулентность Солнечной системы» Двигатель, № 3, с. 32-35 (2016)

Предпринята попытка объединить процессы, происходящие в микромире и Космосе, и проиллюстрировать это на конкретных примерах, полученных при исследовании Солнечной системы.

Бажанов А.И., Кочетков Ю.М. «Турбулентность газовых гигантов» Двигатель, № 6, с. 32-35 (2016)

Космос является уникальной газодинамической лабораторией, в которой, как нигде на Земле, воспроизводятся экстремальные параметры и где можно наблюдать воочию великолепные турбулентные состояния атмосферы планет, их динамику и взаимопревращения. Газодинамические картины Космоса удивляют, обескураживают и даже пугают. Процессы в атмосферах планет и их спутников превышают мыслимые и немыслимые параметры газодинамических процессов, происходящих только может быть в камерах ЖРД, РДТТ или ЯРД. Анализ уникальных явлений позволил обобщить некоторые фундаментальные теоретические понятия.

Кочетков Ю.М., Бажанов А.И. «Турбулентность Ранка–Хилша. Инверсионный и дискретный клубковый вихри Ишаева» Двигатель, № 4-5, с. 48-50 (2016)

Представлена структура течений в трубах Ранка–Хилша при различных соотношениях стратифицированных течений. Обнаружены новые вихревые эффекты и разработаны теоретические подходы для их описания.

Байбулов И.В., Будылин А.М., Левин С.Б. «Задача рассеяния нескольких одномерных квантовых частиц. Структура и асимптотика предельных значений ядра резольвенты» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 461, с. 14-51 (2017)

Предложен новый подход к построению координатной асимптотики ядра резольвенты оператора Шрёдингера задачи рассеяния трех одномерных квантовых частиц с короткодействующими парными потенциалами. В рамках этого подхода могут быть построены асимптотики собственных функции абсолютно непрерывного спектра оператора Шрёдингера. В работе обсуждается возможность обобщения предложенного подхода на случай задачи рассеяния NN частиц с произвольными массами.

Гордеева И.А., Егорова Ю.В., Баканова О.А. «Особенности восприятия звукового образа больными с право- и левосторонними поражениями головного мозга» Естественные и технические науки, № 6, с. 37-39 (2018)

Исследовалось восприятие неподвижных и движущихся звуковых образов, возникающих при дихотической стимуляции, группой больных с право- и левосторонними поражениями головного мозга.

Бакирова Э.М., Фоломеев В.Н., Юсупов Р.Х. «Звезда с нетривиальной топологией» Наука, новые технологии и инновации, № 3, с. 36-40 (2014)

Рассматривается конфигурация, состоящая из кротовой норы, заполненной идеальной политропной жидкостью. В качестве вещества, образующего кротовую нору, используется духовое скалярное поле с потенциальной энергией типа мексиканской шляпы.

Бакирова Э.М. «Устойчивость астрофизической конфигурации с нетривиальной топологией» Наука, новые технологии и инновации, № 4, с. 32-39 (2014)

Выполнен анализ линейной стабильности гравитирующей конфигурации, состоящей из кротовой норы, заполненной идеальной политропной нейтронной жидкостью. Кротовая нора моделируется духовым скалярным полем с четверичной потенциальной энергией. Показана нестабильность как чисто кротовой норы (без нейтронной жидкости), так и смешанной системы.

Бакланов В.С., Панов С.Н. «Роль экспериментальных данных импедансных и передаточных функций конструкции планера и двигателя в вычислительном эксперименте по оценке ожидаемых виброакустических характеристик самолетов нового поколения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 37-40 (2016)

Спектр шума и вибрации от вибрационного воздействия силовой установки самолетов нового поколения в связи с переходом на двигатели большой и сверхбольшой степени двухконтурности существенно изменился.Основное изменение связано со сдвигом в низкочастотную область, вызванное снижением скорости вращения вала вентилятора двигателей большой степени двухконтурности. В работе показан пример традиционного подхода, дающего надежную оценку вклада, например, вибрационного воздействия двигателей нового поколения (с новым широким спектром частот) на виброакустическую обстановку в пассажирском салоне самолетов.

Бакланов В.С. «Актуальные проблемы аэроакустики: какие спектры обещают самолеты с двигателями нового поколения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 37-40 (2018)

Бурное развитие двигателестроения позволило создание целого ряда двигателей увеличенной степени двухконтурности (8,5–12). Семейство двигателей Leap. TRENT 1000. TRENT XWB. GE9X. ПД-14 и семейство двигателей типа PW1000G определило новый этап развития гражданской авиации и позволило проводить как ремоторизацию однопроходных массовых самолетов (типа В737. А320), занимающих 80% парка магистральных самолетов и популярных самолетов другого класса – В777 и А330. так и создание ряда новых самолетов. Самолеты, оснащенные такими двигателями, могут успешно выполнить новые шумовые стандарты (гл. 14 ICAO), обеспечить снижение вредных выбросов и существенное (12–15%) повышение топливной эффективности. Повышенная степень двухконтурности двигателя приводит не только к значительному увеличению акустической мощности вентилятора, но и к изменению спектра шума, где при существенном снижении шума струи, определяющую роль занимает шум вентилятора, излучаемого из передней и задней полусфер силовой установки. С увеличением диаметра вентилятора концы лопаток вращаются со сверхзвуковой скоростью, генерируя ударные волны. Взаимодействие ударных волн е колесом вентилятора образует полигармонический ряд дискретных составляющих вокруг основных частот следования лопаток (первая и вторая гармоники), отличающихся на частоту вращения вала вентилятора, названный «пилообразным шумом». Поэтому шум, излучаемый из воздухозаборников двигателей большой степени двухконтурности в дальнее поле (шум на местности) и по направлению к стенке фюзеляжа, состоит из многократных тонов более низких частот, что отмечается и в спектре шума переднего пассажирского салона при испытании новых двигателей на самолета-демонстратора QTD1–В777 с двигателями TRENT 800. Одна из необходимых мер борьбы с ударными волнами – снижение окружной скорости вентилятора, что требует снижения частоты вращения вала вентилятора.

Баландина А.Н., Бурнашов В.А., Воронин А.В., Калинкин С.Ю., Михайлов А.Л., Подурец А.М., Симаков В.Г., Терешкина И.А., Ткаченко М.И., Трунин И.Р., Шестаков Е.Е. «Микроструктура висмута после ударно-волнового нагружения с предварительным нагревом и регистрация плавления при давлениях 1.6–2.4 ГПа» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 27-34 (2018)

Проведено исследование структуры образцов висмута после ударно-волнового нагружения при давлениях 0.7–2.4 и 22–32 ГПа. Образцы перед нагружением были либо комнатной температуры, либо нагретыми до 230–240°С. В условиях нагружения давлением 1.5–2 ГПа при начальной температуре 233–240°С в висмуте наблюдалось изменение структуры, свидетельствующее о плавлении образца в ударной волне. Время ударно-волнового воздействия составляло ≈0.7 мкс.

Балахонов К.А., Артюшин Н.Ю., Чудников В.В., Дябиров Р.М. «Исследование вероятности битовых ошибок OFDM-сигналов в подводном акустическом канале» Вестник Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (МГТУ). Серия: Приборостроение, № 3, с. 4-16 (2018)

Исследованы зависимости вероятности битовых ошибок при передаче OFDM-сигналов в подводном акустическом канале путем имитационного моделирования. Модель канала представляет собой суперпозицию многократно принимаемых копий переданного OFDM-сигнала, при этом каждая копия имеет собственные задержку, амплитуду и временной масштабный коэффициент. Последний параметр отличает подводный акустический канал от радиоканала, в котором эффект Доплера моделируется сдвигом частоты. В качестве факторов, влияющих на вероятность битовой ошибки, рассмотрены параметры распределений временной задержки, масштабного коэффициента, мощности, а также число бит на символ при условии точной временной и частотной синхронизаций с наиболее мощным лучом. Отдельно рассмотрено влияние остаточной ошибки временной и частотной синхронизаций.

Балашов В.А. «Прямое моделирование микротечений умеренно-разреженного газа в образцах горных пород» Математическое моделирование, 30, № 9, с. 3-20 (2018)

Работа посвящена численному моделированию изотермических течений умеренно-разреженного газа в трехмерных областях со сложной воксельной геометрией, соответствующей поровым пространствам образцов горных пород. Для учета эффекта проскальзывания на границе с твердой поверхностью использованы классические условия скольжения Максвелла. Приведены результаты расчетов для нескольких образцов при различных значениях среднего давления. Получен качественно правильный характер зависимости коэффициента скольжения Клинкенберга от коэффициента абсолютной проницаемости.

Носов В.В., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В., Афанасьев В.Л., Балега Ю.Ю., Власюк В.В., Панчук В.Е., Якопов Г.В. «Исследования астроклимата в Специальной астрофизической обсерватории РАН» Оптика атмосферы и океана, 31, № 8, с. 616–627 (2018)

Представлены результаты измерений характеристик астроклимата в Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН (Северный Кавказ) в 2012 и 2016 гг. Экспериментальные результаты получены из долговременных рядов наблюдений дневного и ночного астроклимата в САО. Установлено присутствие над территорией САО неколмогоровской когерентной турбулентности, в которой улучшается качество изображений телескопов. Выяснено влияние типа подстилающей поверхности и направления скорости ветра на режим возникновения когерентной турбулентности. Установлено, что причинами ее появления являются горный рельеф и неравномерность нагрева подстилающей поверхности. Экспериментально исследовано распределение скоростей движений воздуха в объеме подкупольного пространства Большого телескопа азимутального (БТА). Проведено численное моделирование движений воздушных масс в подкупольном пространстве БТА для анализа влияния температурного режима и формы конструкций. Решения краевой задачи подтверждают наличие экспериментально зарегистрированной вихревой структуры с вертикальной осью вращения. Причинами ее возникновения являются температурные градиенты подкупольных поверхностей.

Баничук Н.В., Афанасьев В.С., Шевченко А.В. «О неустойчивости продольного движения вдоль цилиндрической поверхности термоупругого полотна, моделируемого растягиваемой нагретой струной» Механика твердого тела, № 2, с. 44-47 (2018)

На основе классических методов математической физики и механики исследуется проблема устойчивости термоупругого полотна, движущегося с постоянной скоростью без учета трения вдоль цилиндрической поверхности и моделируемого растягиваемой нагретой струной. При достаточно большой скорости и нагреве струны происходит потеря устойчивости движения и перемещение струны в направлении, нормальном к цилиндрической поверхности. Для исследования неустойчивости применяется статический метод, основанный на рассмотрении стационарных нетривиальных форм потери устойчивости, то есть на изучении задачи бифуркации решений (задачи на собственные значения) соответствующих дифференциальных уравнений. Отдельно рассматривается случай движения полотна вдоль кругового цилиндра и находится выражение для критической скорости, приводящей к потере устойчивости.

Баракос Дж.Н., Батраков Л.С., Боженко А.Н., Гарипова Л.И., Кусюмов А.Н., Михайлов С.А., Пахов В.В., Степанов Р.П. «Создание базы данных акустических экспериментальных исследований модели изолированного несущего винта вертолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 41-44 (2016)

Представлены результаты экспериментальных исследований. полученные в аэродинамической трубе Т-1К КНИТУ-КАИ (Казань), модифицированной для акустических исследований. Вокруг открытой рабочей части трубы была построена акустическая камера для данных измерений.

Зуев Л.Б., Лунев А.Г., Баранникова С.А., Стаскевич О.С. «Локализация пластического течения и деформационное упрочнение металлов» Деформация и разрушение материалов, № 7, http://www.nait.ru/journals/number.php? (2018)

Рассмотрены особенности макролокализации пластического течения в моно- и поликристаллических сплавах на различных стадиях деформационного упрочнения. Показано, что макроскопическая локализация пластического течения на этих стадиях представляет собой автоволновой процесс самоорганизации. Установлено, что информативным параметром развития автоволновой пластической деформации может быть скорость распространения ультразвука. DOI: 10.31044/1814-4632-2018-7-2-10. Ключевые слова: пластическая деформация, деформационное упрочнение, автоволна, паттерн локализации, скорость звука, рэлеевская волна

Баренбаум А.А. «Закон Хаббла в свете галактоцентрической парадигмы и его следствия» Инженерная физика, № 7, с. 25-31 (2018)

Рассмотрены два подхода к интерпретации физического механизма красных смещений в законе Хаббла. Космологический подход, на основе эффекта Доплера, и естественнонаучный подход, основанный на представлениях Галактоцентрической парадигмы. Первый подход приводит к гипотезе образования Вселенной вследствие «Большого взрыва». Второй подход отрицает Большой взрыв, доказывая гравитационный механизм красных смещений в законе Хаббла. Мы приводим веские аргументы в пользу правильности представлений Галактоцентрической парадигмы относительно устройства Вселенной, по крайней мере, в пределах Метагалактики. В соответствии с этими представлениями, как сами галактики, так и космическое пространство между ними, заполнены звездами малых масс, которые слабо проявляют себя в излучении. Полученные результаты лишают космологическую гипотезу «Большого взрыва» необходимых эмпирических и теоретических оснований. Сделаны выводы относительно неприменимости общей теории относительности в космологии.

Барсук В.Е., Степанова Л.Н., Чернова В.В., Кулешов В.К. «Акустико-эмиссионный контроль дефектов при циклическом нагружении образцов из углепластика с ударными повреждениями» Конструкции из композиционных материалов, № 1, с. 69-75 (2018)

Выполнен акустико-эмиссионный (АЭ) контроль дефектов при циклическом нагружении образцов из углепластиков Т700 и Т800 с концентраторами напряжения в виде отверстия и ударного повреждения. Проанализированы основные информативные параметры сигналов АЭ, локализованных в области разрушения в режиме реального времени, и их зависимости от нагрузки. Экспериментально установлены значения основных параметров, характеризующие процесс расслоения материала образцов как с отверстием, так и с ударным повреждением.

Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Ильченко Е.В., Генне Д.В., Абраменко Д.С., Подкользин А.Д. «Анализатор импедансных характеристик ультразвуковых колебательных систем» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 33-36 (2018)

Приведены данные научных исследований, по разработке усовершенствованного УЗ прибора, связанных с изучением влияния акустической нагрузки на параметры и характеристики ультразвуковых колебательных систем. Отличительной особенностью представленного УЗКС, является повышение эффективности работы ультразвуковых излучателей, а так же снижение их себестоимости. Преимуществом разработанного анализатора заключается в контроле импеданса и возможности своевременного выявления критических изменений.

Аксенов А.А., Бартенев Г.Б., Жлуктов С.В., Сон Э.Е. «Применение скошенных схем для расчета течения газа и жидкости в программном комплексе FlowVision» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 30 (2016)

При моделировании сложных течений жидкости и газа для разрешения вихревых структур используются схемы высокого порядка точности (выше второго). Однако в подавляющем большинстве программ, моделирующих движение газа и жидкости, используются нескошенные схемы, т.е. схемы, у которых потоки передаются только через грани соседних ячеек. Такой подход, несмотря на высокий порядок аппроксимации расчетной схемы, приводит к искажению существенно скошенного течения (скошенность – это преимущественное движение газа по диагонали к сетке). Примером является вихревое течение жидкости, возникающее при торнадо и при турбулентном движении жидкости. Авторы сделали попытку использования скошенных схем в индустриальном программном комплексе FlowVision. FlowVision использует конечно-объемные дскартовые локально-адаптивные сетки вдали от криволинейных границ и неструктурированную расчетную сетку около границ. Из-за доступности высокопроизводительных расчетных ресурсов, FlowVision все больше применяется для расчета турбулентных течений без использования моделей URANS. поэтому повышение точности вихреразрешения является актуальной задачей. Изложены детали расчетной скошенной схемы, решены некоторые тестовые задачи, показывающие преимущества скошенной схемы перед ее нескошенным вариантом. Продемонстрировано решение задачи о зарождении торнадо. Также в докладе показаны актуальные практические задачи, решенные с помощью описываемого подхода: приводнение возвращаемого космического аппарата с включённой двигательной установкой и вибрация дросселя под действием турбулентного потока. Показано, что применение этих схем позволяет существенно увеличить точность вихреразрешающих методов вычислительной гидродинамики.

Барышева Д.В., Царапин Г.В., Яшутин А.Г. «Численное моделирование вибропроводимости и звукоизолирующей способности фюзеляжных панелей самолета в диффузном звуковом поле» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 41-42 (2018)

Шум в салоне самолета и кабине экипажа является одной из важных характеристик пассажирского самолета, определяющих его конкурентную способность и возможность эксплуатации. В свою очередь вибрации, проходящие но конструкции самолета в полете, могут служить источником шума на борту самолета, а также способствовать развитию усталостных трещин. Поэтому умение моделировать процесс распространения вибраций и шумопоглощение может помочь увеличивать комфорт и ресурс самолета. В качестве одной из мер снижения вибрации используется вибропоглощаюшее покрытие. Для борьбы с авиационным шумом, проходящим через конструкцию самолета, применяют теплозвукоизоляцию. Статья посвящена численному определению вибропроводимости и звукоизолирующей способности фюзеляжных панелей самолета в диффузном звуковом поле. В работе с помощью метода конечных элементов воспроизведены определение виброчастотного отклика конструкции и эксперимент в реверберационной камере. Также произведено моделирование вибропоглощающего покрытия и теплозвукоизоляции и проведена оценка их влияния на вибропроводимость и звукоизоляцию конструкции. В качестве программных продуктов для решения задачи использовались LMS.Virtual Lab (Siemens) и Nastran.

Барышников А.С., Басаргин И.В., Чистякова М.В. «Экспериментальное и теоретическое изучение распространения ударных волн в реагирующих газах для режимов перестройки структуры течения» Журнал технической физики, 71, № 3, с. 17-21 (2001)

Представлены экспериментальные факты перестройки структуры ударных волн при входе их в разрядный промежуток поперечного тлеющего разряда и затухающего тлеющего разряда. Найдено, что полный импульс давления в волне при этом сохраняется. Обнаружено немонотонное изменение "скорости звука" поперек разрядного промежутка, т.е. скорости ударной волны, при которой происходит полная дисперсия волны. Уточнены времена, на которых после выключения разряда происходят изменения в структуре волны. На основании экспериментальных фактов и полученных ранее результатов сделан вывод о механизме изучаемого эффекта, который связан с дисперсией распространения возмущений, составляющих структуру волны, в релаксирующей среде, каковой является и плазма тлеющего разряда. С помощью теории такого рода дисперсии, экспериментальных результатов и сравнении энергетических и временных характеристик внутренних состояний изучаемой плазмы и моды звуковых возмущений, ответственных в соответствии с экспериментом за появление эффекта, удалось определить состояние O₂(a¹Δ_g), релаксация которого определяет возникновение эффекта.

Барышников А.С., Басаргин И.В., Чистякова М.В. «Экспериментальное и теоретическое изучение распространения ударных волн в реагирующих газах для режимов перестройки структуры течения» Журнал технической физики, 71, № 3, с. 17-21 (2001)

Представлены экспериментальные факты перестройки структуры ударных волн при входе их в разрядный промежуток поперечного тлеющего разряда и затухающего тлеющего разряда. Найдено, что полный импульс давления в волне при этом сохраняется. Обнаружено немонотонное изменение "скорости звука" поперек разрядного промежутка, т.е. скорости ударной волны, при которой происходит полная дисперсия волны. Уточнены времена, на которых после выключения разряда происходят изменения в структуре волны. На основании экспериментальных фактов и полученных ранее результатов сделан вывод о механизме изучаемого эффекта, который связан с дисперсией распространения возмущений, составляющих структуру волны, в релаксирующей среде, каковой является и плазма тлеющего разряда. С помощью теории такого рода дисперсии, экспериментальных результатов и сравнении энергетических и временных характеристик внутренних состояний изучаемой плазмы и моды звуковых возмущений, ответственных в соответствии с экспериментом за появление эффекта, удалось определить состояние O₂(a¹Δ_g), релаксация которого определяет возникновение эффекта.

Асеев Д.Г., Сизых М.Р., Батоева А.А. «Окислительная деструкции фенолов в комбинированных соно-фентон-подобных системах при воздействии высокочастотного ультразвука» Журнал физической химии, 91, № 12, с. 2044-2049 (2017)

На примере фенола и хлорфенолов установлены кинетические закономерности окислительных процессов с участием высокореакционных кислородсодержащих радикалов, генерируемых in situ, в водной среде при воздействии акустической кавитации мегагерцового диапазона (1.7 МГц).

Баракос Дж.Н., Батраков Л.С., Боженко А.Н., Гарипова Л.И., Кусюмов А.Н., Михайлов С.А., Пахов В.В., Степанов Р.П. «Создание базы данных акустических экспериментальных исследований модели изолированного несущего винта вертолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 41-44 (2016)

Представлены результаты экспериментальных исследований. полученные в аэродинамической трубе Т-1К КНИТУ-КАИ (Казань), модифицированной для акустических исследований. Вокруг открытой рабочей части трубы была построена акустическая камера для данных измерений.

Шейков Ю.В., Батьянов С.М., Калашникова О.Н., Луковкин О.М., Мильченко Д.В., Вахмистров С.А., Михайлов А.Л. «О механизме инициирования алюминизированных бризантных взрывчатых веществ лазерным излучением» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 57-64 (2018)

Ряд исследований физико-химических процессов, происходящих при воздействии лазерного импульса в наноразмерном алюминии и в алюминизированных взрывчатых веществах (ВВ) на основе высокодисперсных тэна и бензотрифуроксана, и выполненные оценки влияния алюминия на динамику развития взрывчатого превращения в этих ВВ позволили сделать выводы о возможном механизме инициирования алюминизированных ВВ лазерным импульсом. Полученные расчетные и экспериментальные результаты показывают, что основным источником горячих точек, способных вызывать взрывчатое превращение в алюминизированных ВВ под воздействием лазерного импульса, может быть волна сжатия, образующаяся в результате быстрого испарения достаточного количества частиц алюминия. Экспериментально показано, что для инициирования лазерным импульсом алюминизированных ВВ на основе высокодисперсных гексогена и октогена не потребуется более мощного источника лазерного импульса, чем в случае с тэном и бензотрифуроксаном.

Абалакин И.В., Аникин В.А., Бахвалов П.А., Бобков В.Г., Козубская Т.К. «Численное моделирование аэродинамических и акустических характеристик винта на основе рёберно-ориентированных схем повышенной точности на неструктурированных сетках» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 10-13 (2016)

Доклад посвящен численному моделированию аэродинамических и акустических характеристик винтов вертолета в режиме висения с использованием экономных алгоритмов повышенной точности на неструктурированных сетках.

Абалакин И.В., Бахвалов П.А., Доронина О.А., Жданова Н.С., Козубская Т.К. «Моделирование аэродинамики движущихся тел с использованием сеточной адаптации к погруженным границам на неструктурированных треугольных сетках» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 14-16 (2016)

Наиболее распространенным методом задания граничных условий на поверхности обтекаемых твердых тел при численном моделировании является метод описания границы раздела двух сред узлами расчетной сетки. В них необходимые граничные условия задаются алгебраическими соотношениями. Методы погруженных границ является альтернативным подходом к моделированию граничных условий на твердом теле, «погруженном» в сетку и поверхность которого, вообще говоря, не отслеживается сеточными узлами. Такие методы в настоящее время активно развиваются и применяются, в первую очередь, по причине упрощения построения требуемой расчетной сетки для объектов сложной конфигурации, а также в силу возможности их естественного обобщения па задачи с подвижными телами и/или телами с изменяемой формой. Следуя идее метода погруженных границ, расчет ведётся на сетке, покрывающей всю расчетную область, а граничные условия на его поверхности моделируются заданием специальных источниковых членов в системе уравнений газовой динамики, отличных от нуля внутри обтекаемого препятствия. Точность обеспечения требуемых граничных условий на поверхности тела а следовательно, и результатов численного расчета при использовании метода погруженных границ существенно зависит от качества сеточного разрешения вблизи границы. Одним из методов его улучшения является применение сеточной адаптации, уменьшающей размер ячейки сетки в окрестности границы. В работе рассматривается методика моделирования аэродинамики подвижных твердых тел е использованием метода погруженных границ на неструктурированных сетках и исследуется возможность ее улучшения ценой малых вычислительных затрат путем внедрения динамической адаптации расчетной сетки , не меняющей сеточную топологию.

Бахвалов П.А., Козубская Т.К. «Метод коррекции потоков для решения задач аэроакустики на неструктурированных сетках» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 47-49 (2016)

При решении аэроакустики обязательным условием, накладываемым на численный метод, является его высокая точность. На структурированных сетках наиболее эффективными являются конечно-разностные методы, позволяющие добиться высокого порядка точности при минимальных временных затратах. Для разрывных задач хорошо зарекомендовала себя конечно-разностная WENO-схема. На неструктурированных сетках схемы высокого порядка, такие как метод Галёркина с разрывными базисными функциями или конечно-объёмная схема с полиномиальной реконструкцией переменных, являются вычислительноёмкими. При решении разрывных задач применение монотонизаторов существенно сказывается на точности решения, что сводит преимущество схем очень высокого порядка к минимуму. Этот факт побуждает к поиску альтернативных методов для получения решений с высокой точностью.

Бахнэ С.В., Босняков С.М., Михайлов С.В., Трошин А.И. «Сравнение методов аппроксимации градиентов в схемах семейства WENO» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 43 (2018)

В большинстве работ, посвященных вихреразрешающим расчетам турбулентных течений, основное внимание уделяется точности аппроксимации конвективных потоков. Диффузионные потоки часто вычисляются по центрально-разностной схеме второго порядка точности. Однако аппроксимация диффузионных потоков может играть заметную роль при вычислении подсеточных напряжений (LES). напряжений Рейнольдса и источниковых членов модели турбулентности (гибридные RANS/LES-методы) и вязких напряжений (DNS). В докладе рассматриваются различные методы аппроксимации градиентов параметров, входящих в диффузионные потоки и источниковые члены системы уравнений. Выводится порядок точности схем на равномерных и неравномерных сетках, проводится тестирование схем на одномерном уравнении диффузии. Три наиболее точные из рассмотренных схем сравниваются в вихреразрешающих расчетах турбулентных течений: задаче Тейлора–Грина (число Рейнольдса 1600, режим DNS) и задаче о распаде изотропной турбулентности (подсеточная модель из модели SST-DF.S). Демонстрируются возможности уточненных аппроксимаций градиентов по снижению ошибки решений.

Баширбейли А.И. «Эволюционирующая модель Вселенной (новая парадигма)» Научный журнал, № 7, с. 5-7 (2018)

Рассматриваются задачи построения эволюционирующей модели Вселенной. Рассказывается о новой парадигме, основанной на зависимости постоянной Планка от времени. Рассмотрены законы эволюции, границы распространения параметрических критериев, отношение синхронности и симметрии параметрических критериев. Показано, что квантовая теория гравитационных волн является основным в определении картины Вселенной.

Бедарев И.А., Федоров А.В., Шульгин А.В. «Расчет бегущей волны в гетерогенной среде с двумя давлениями при уравнении состояния газа, зависящем от концентраций фаз» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 5, с. 806-820 (2018)

Развита теория тонкой структуры ударных волн в гетерогенной смеси газа и твердых частиц в рамках модели Андерсона, учитывающей различные давления фаз и зависимость уравнения состояния газовой компоненты от средних плотностей обеих фаз. Указаны условия возникновения различных типов ударных волн, обусловленные различием скоростей звука в фазах. Для доказательства устойчивости некоторых типов ударных волн разработана высокоточная численная схема типа Total Variation Diminition, позволившая реализовать устойчивое распространение найденных в стационарном приближении подобных ударных волн дисперсионной, замороженной и дисперсионно-замороженной структуры, одно- и двухфронтовой структуры.

Акуличев В.А., Безответных В.В., Буренин А.В., Войтенко Е.А., Голов А.А., Моргунов Ю.Н., Стробыкин Д.С., Тагильцев А.А. «Особенности формирования интерференционной структуры скалярно-векторных звуковых полей на шельфе Японского моря» Доклады академии наук, 480, № 5, с. 601-604 (2018)

Обсуждаются результаты экспериментального исследования пространственной структуры скалярно-векторного звукового поля, сформированного при буксировке тонального низкочастотного излучателя на шельфе Японского моря. Методически эксперимент обеспечивался буксировкой на глубине 20 м источника тонального сигнала с частотой 134 Гц на различных акустических трассах с удалением до 10 км от комбинированной приёмной системы, состоящей из приёмника звукового давления и трёх ортогональных компонент градиента звукового давления. Особое внимание уделялось исследованию интерференционной структуры скалярных и векторных полей с обеспечением технической и методической достоверности результатов экспериментов в контролируемых гидрологических условиях. Обсуждаются количественные характеристики и особенности формирования интерференции на различных по глубине трассах. Наибольший интерес представляют уникальные результаты сравнения горизонтальных и вертикальных составляющих полей, которые позволили выявить на некоторых трассах наличие вихревых структур в акустическом поле источника.

Бекетаева А.О. «Исследование структуры взаимодействия поперечой струи со сверхзвуковым потоком» Наука, новые технологии и инновации, № 6, с. 3-11 (2015)

На основе осредненных по Фавру уравнений Навье–Стокса, замкнутых моделью турбулентности моделируется трехмерное сверхзвуковое течение с симметричным перпендикулярным вдувом круглых струй со стенок канала. Решение исходных уравнений, осуществляется с помощью алгоритма, построенного на основе ENO-схемы. Изучен механизм возникновения вихревых структур при взаимодействии струи с набегающим потоком. Выявлено, что с увеличением параметра нерасчетности помимо известных пяти вихрей, формируются дополнительные вихри. Получено удовлетворительное согласие полученного избыточного давления перед струей с экспериментальными данными.

Бекетаева А.О. «Влияние толщины пограничного слоя на структуру сверхзвукового течения с ударной волной» Наука, новые технологии и инновации, № 6, с. 15-24 (2015)

С помощью предложенного алгоритма решения осредненных по Фавру уравнений Навье–Стокса для течения совершенного многокомпонентного газа на основе WENO-схемы численно моделируется взаимодействие падающей ударной волны с пограничным слоем на стенке. Для моделирования падающего скачка уплотнения во входном сечении ставились условия из решения невязкой задачи о косой ударной волне. Произведено сравнение с опытными данными. Изучено взаимодействие падающей ударной волны с пограничным слоем в условиях отрывного течения в зависимости от числа Рейнольдса.

Сарсенгалиев А.М., Бекренёв Н.В. «Теоретико-экспериментальное обоснование ультразвуковой очистки внутренних полостей и каналов в изделиях сложной формы» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 9-16 (2018)

Проанализирована техническая проблема обеспечения ресурса деталей топливной аппаратуры и систем транспортировки природного газа с учетом их загрязнения в процессе изготовления и эксплуатации. Показана перспективность применения для удаления загрязнений метода ультразвуковой очистки. Констатировано, что данный метод в классическом применении имеет ограничения по качеству удаления загрязнений из внутренних полостей и каналов, в которых интенсивность кавитационных процессов снижается. Предложен, теоретически обоснован и экспериментально подтвержден метод повышения до 10 раз эффективности ультразвуковой очистки указанных поверхностей путем сообщения изделию ультразвуковых колебаний непосредственно в зоне локализации загрязнений.

Злобина И.В., Морозов Д.В., Мулдашева Г.К., Ерофеева К.Р., Бекренёв Н.В. «Влияние ультразвука на качество обработки армированных углеродным волокном композиционных материалов» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 17-21 (2018)

Изложены результаты экспериментальных исследований влияния ультразвука на обрабатываемость армированного углеродными волокнами углепластика с квазиизотропной структурой. Установлено, что при ультразвуковом микрорезании композиционных материалов по кромках царапины практически не наблюдается разориентированных вытянутых из структуры армирующих волокон. При сверлении отверстий малого диаметра в образцах из армированного углеродными волокнами композиционного материала с сообщением инструменту ультразвуковых колебаний малой амплитуды на выходе инструмента отсутствует валик разориентированных волокон, кромки отверстия практически чистые, что позволяет исключить слесарную операцию зачистки и снизить трудоемкость процесса. Полученные результаты позволяют сделать вывод об эффективности применения ультразвуковой обработки для улучшения эксплуатационных характеристик и качества размерной обработки изделий из композиционных конструкционных материалов.

Бражников А.И., Белевитин В.А., Бражников Ф.И., Лавлинская Е.Н., Вольхин А.И. «Ультразвуковой спектральный метод технологического контроля концентрации электролита Н.И. Бражникова» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 54-56 (2005)

Рассмотрены основные параметры технологического контроля концентрации цинкового электролита по изменению спектра ультразвуковых колебаний при прохождении их через твердослойный акустический фильтр в контролируемом электролите. Приводятся результаты экспериментальных исследований зависимостей скорости распространения и частоты колебаний от концентрации электролита.

Белевитин В.А., Бражникова Е.В., Вольхин А.И., Тарелкин А.К. «Бесконтактный автоматический контроль уровня жидкости по ультразвуковому методу Н.И. Бражникова с применением антисимметричной нормальной волны» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 10, с. 37-40 (2005)

Рассмотрены основные характеристики бесконтактного автоматического контроля уровня жидкости при возбуждении антисимметричной нормальной волны в стенке гидрорезервуара. Приводятся экспериментальные результаты распространения ультразвуковых волн в звукопроводах, стенке гидрорезервуара и контролируемых жидкостях.

Пенсионеров И.А., Беленькая Е.С., Алексеев И.И., Калегаев В.В. «Анализ влияния параметров параболоидной модели магнитосферы на профиль модельного магнитного поля вдоль траектории космического аппарата Juno» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 1841501 (2018)

Изучалось поведение магнитного поля, рассчитанного в параболоидной модели магнитосферы Юпитера, при различных значениях параметров модели. Были найдены наиболее существенные параметры модели и изучено их влияние на профиль модельного магнитного поля вдоль второго витка вокруг Юпитера космического аппарата Juno. Рассмотрено влияние модели магнитодиска на положение расчетной проекции траектории космического аппарата на ионосферу.

Белишев М.И. «Локальная граничная управляемость в классах дифференцируемых функций для волнового уравнения» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 461, с. 52-64 (2017)

Известный факт, следующий из теоремы единственности Хольмгрена–Йона–Татару, состоит в локальной приближенной граничной L₂ управляемости динамических систем, описываемых волновым уравнением. Обобщая этот результат, мы устанавливаем управляемость в некоторых классах дифференцируемых функций в областях, заполняемых волнами.

Белов А.А., Калиткин Н.Н. «Решение уравнения Фредгольма первого рода сеточным методом с регуляризацией по А.Н. Тихонову» Математическое моделирование, 30, № 8, с. 67-88 (2018)

Рассмотрена линейная некорректная задача для интегрального уравнения Фредгольма первого рода. Для регуляризации используется стабилизатор А.Н. Тихонова. Задача решается сеточным методом, в котором интегральные операторы заменяются простейшими квадратурами, а дифференциальные – простейшими конечными разностями. Экспериментально исследовано влияние параметра регуляризации и сгущения сеток на точность алгоритма. Показано, что наилучшую точность обеспечивает регуляризатор нулевого порядка. Предложенный подход применен к прикладной задаче разрешения двух близко расположенных звезд при известной инструментальной функции телескопа. Показано, что две звезды четко различимы, если расстояние между ними составляет ∼0.2 от ширины инструментальной функции, а яркости отличаются на 1–2 звездных величины.

Белов В.Г., Дегтярев В.В., Синер А.А. «Численный расчет генерации звука вентиляторной ступенью авиационного двигателя» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 44 (2018)

Современная конкуренция на рынке авиационного двигателестроения заставляет двигателестроительные фирмы развивать все более совершенные методы расчета и экспериментального анализа акустических характеристик авиационного двигателя. В работе представлены результаты расчетов по оценке влияния радиального зазора на уровень звукового давления в дальнем акустическом поле и модальный состав шума, генерируемого вентиляторной ступенью вперед на высоких и низких режимах. Для выполнения расчетов используются коммерческие пакеты ANSYS CFX и ANSYS FLUENT широко применяемые в авиационной отрасли. Объектом исследования является вентиляторная ступень двигателя, включающая вентилятор, спрямляющий аппарат наружного контура и направляющий аппарат внутреннего контура, режимы – посадочный и взлетный. Рассматриваются методические вопросы расчетов на высоких режимах (взлетный) в ANSYS FLUENT с использованием сеточной адаптации: различные критерии адаптации и их пороговые значения, численные схемы. Так как размер расчетной сетки для задачи в полной постановке составляет 100 млн. элементов, для ускорения на данном этапе работ расчеты проводятся в секторной постановке 20°. В пакете ANSYS CFX выполняются расчеты генерации звука вентиляторной ступенью авиационного двигателя в полной постановке 360° с различными радиальными зазорами (без зазора, 0.2 мм, 0.6 мм) на посадочном режиме. Также разрабатывается методика расчета генерации шума на высоких режимах (набор высоты, взлет). Анализируется влияние величины радиального зазора на модальный состав генерируемого звука, а также на диаграмму направленности акустического излучения. На основе проведенного анализа в работе формулируются рекомендации по дальнейшему развитию методов расчета шума генерируемого вентиляторной ступенью.

Белов М.П., Чан Х.Ф. «Синтез системы управления следящими электроприводами крупного радиотелескопа с прогнозирующим управлением, использующим функции Лагерра» Известия Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ", № 2, с. 48-55 (2018)

Рассматривается метод синтеза прогнозирующего цифрового регулятора, основанного на функциях Лагерра (MPC-Лагерра) для системы управления следящими электроприводами наведения крупного радиотелескопа РT-70. Данный метод в применении для следящих электроприводных систем с упругими связями – новый. Описывается способ построения математической расширенной модели разветвленной четырехмассовой упругой системы, в которой контур тока и контур скорости внутренние. Представлен математический подход к управлению с прогнозирующей моделью на базе ортонормированных функций Лагерра, приводящих к уменьшению количества параметров, используемых для оптимизации управляющей траектории объекта. По сравнению с традиционным прогнозирующим регулятором использование регулятора MPC-Лагерра для систем управления следящими электроприводами, с точки зрения программирования, более простое. Выполнены расчеты регулятора MPC-Лагерра с помощью программы MATLAB/Simulink. При компьютерном моделировании произведены сравнения качества работы между регуляторами ПИД и MPC-Лагерра. Результаты сравнений показывают, что регулятор MPC-Лагерра имеет меньшую ошибку управления и более стабилен при работе системы управления следящими электроприводами.

Белоконь В.А. «Натурфилософия ударных волн (подсказка университетскому студенту и доценту)» Двигатель, № 4-5, с. 27 (2016)

Представлены соображения о фундаментальных свойствах структуры фронта ударной волны и его аналитических моделях.

Белоконь В.А. «К натурфилософии ударных волн. Выпуск второй. Продолжение темы. Сверхновые и гиперновые» Двигатель, № 5, с. 24-25 (2014)

Структура светящихся ударных волн в плазмоподобных средах в применении к астрофизике. Применение к астрофизике звёзд.

Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Белокуров Г.М., Нелюбина Н.В., Тупицын А.В. «Оптико-акустические эффекты в тетранитрате пентаэритрита с включениями ультрадисперсных частиц алюминия при импульсном лазерном воздействии» Оптика и спектроскопия, 124, № 3, с. 404-409 (2018)

Приведены результаты исследования оптико-акустических характеристик образцов тетранитрата пентаэритрита (тэна) с включениями ультрадисперсных частиц алюминия (100 nm). Установлены закономерности возрастания показателя экстинкции k_ef и амплитуды сигнала с пьезодетектора U с ростом плотности энергии лазерных импульсов H. Проведены оценочные расчеты и сделан вывод, что при H>0.1 J/cm² во время импульса происходят нагрев включений алюминия и окружающей его оболочки до температуры газификации и образование кратеров на поверхности образца.

Шанин А.В., Алешин А.Р., Белоус А.А. «Комбинированный FEM/BEM метод с частичной дискретизацией. численное моделирование резонансов в блокфлейте» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 163 (2018)

Ставится задача точного предсказания резонансов блокфлейты (духового музыкального инструмента со свистком в качестве генератора колебаний). Для моделирования применяется матричная модель поршневой моды в трубе. Такая модель требует точного описания рассеяния поршневой моды на боковом отверстии в стенке трубы. Строится комбинированный численный метод. Внутренность и внешнее пространство флейты описывается граничными интегральными операторами, а воздух в дырочке моделируется с помощью МКЭ. При этом для граничных интегральных операторов радиальная переменная является непрерывной, а осевая и угловая – дискретными. Импеданс мундштука оценивался в результате прямого эксперимента на импедансной трубе с помощью метода двух микрофонов. Обсуждаются достоинства и недостатки нового численного метода, а также результаты моделирования.

Белоус А.А., Корольков А.И., Остриков Н.Н., Шанин А.В. «Исследование воздушного потока с помощью акустического MLS-сигнала» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 45-46 (2016)

Экспериментальная техника, основанная па методе последовательности максимальной длины (MLS-методе), нашла широкое применение в архитектурной акустике . Метод заключается в следующем. Исследуемая область облучается квазишумовым сигналом с автокорреляционной функцией, близкой к дельта-функции. После корреляционной обработки становится известным импульсный отклик изучаемой области при заданных положениях источника и приемника. MLS-метод имеет непосредственную ценность для авиационной акустики, так как позволяет непосредственно наблюдать поля, рассеянные на препятствиях сложной формы. В качестве таких препятствий могут служить крыло или двигатель самолета. В частности, важной является задача определения коэффициентов экранирования планером летательного аппарата шумов двигателя и струи. С помощью MLS-метода эта задача может быть решена экспериментально. Несмотря на это, авторам не известны эксперименты на основе MLS-метода в присутствии звукового потока. Целью данной работы является заполнение данного пробела, а именно – измерение импульсного отклика акустического тракта в присутствии турбулентного или ламинарного потока на акустической трассе.

Белубекян М.В., Саакян А.А. «О локализованной неустойчивости свободного края опертой по двум противоположным сторонам прямоугольной пластинки при различных условиях закрепления четвертой стороны» Механика твердого тела, № 3, с. 61-66 (2018)

Рассматривается задача устойчивости прямоугольной пластинки свободно опертой по двум противоположным сторонам, третья сторона которой свободна, а четвертая сторона либо защемлена, либо свободно оперта. Пластина сжимается нагрузкой, приложенной на свободном крае. Для обоих случаев закрепления четвертой стороны пластинки получены условия появления неустойчивости, локализованной в окрестности свободного края, как для случая консервативной нагрузки, так и для случая следящей нагрузки.

Белый В.Н., Кулак Г.В., Крох Г.В., Ропот П.И., Шакин О.В. «Двукратная брэгговская дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных гиротропных кристаллах» Журнал прикладной спектроскопии, 85, № 4, с. 673-678 (2018)

Теоретически и экспериментально исследована неколлинеарная двукратная акустооптическая дифракция бесселевых световых пучков на ультразвуке в одноосных гиротропных кристаллах. Установлено, что при распространении бесселевого светового пучка вдоль оптической оси кристалла дифрагированные световые пучки ±1-го порядка располагаются симметрично относительно падающего и имеют примерно одинаковую интенсивность. При падении светового бесселева пучка под углом Брэгга и вблизи оптической оси также наблюдается двукратная брэгговская дифракция, однако интенсивности дифрагированных пучков +1-го и +2-го порядков значительно различаются.

Белый В.Н., Хило П.А., Казак Н.С., Хило Н А. «Низкочастотное обратное акустооптическое рассеяние бесселевых световых пучков» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук), 53, № 3, с. 78-86 (2017)

Исследованы особенности акустооптической дифракции бесселева светового пучка (БСП) на бесселевом акустическом пучке (БАП) в поперечно анизотропных кристаллах. Рассмотрена схема акустооптического (АО) взаимодействия, когда ТН-поляризованный (или е-поляризованный) БСП падает на оптически одноосный кристалл в направлении оптической оси с и за счет анизотропной дифракции ТН→ТЕ падающий е-БСП возбуждает в кристалле рассеянный о-БСП. Задача АО дифракции решается для поперечно изотропных кристаллов, цилиндрически симметричная геометрия которых полностью согласована по симметрии с БСП и БАП, распространяющихся вдоль оптической оси, и процесс АО взаимодействия происходит без искажения пространственной структуры пучков. Показано, что в процессе обратного акустооптического рассеяния использование бесселевых световых пучков с большим углом конуса позволяет значительно уменьшить необходимую для выполнения условия продольного синхронизма частоту акустической волны (до значений менее 1 ГГц). Установлено, что эффективность АО взаимодействия БСП и БАП определяется не только интенсивностью акустического поля, продольной волновой расстройкой и длиной взаимодействия, как в случае плоских волн, но и поперечной структурой бесселевых пучков. Эта структура определяет величину интегралов перекрытия и, следовательно, эффективные АО параметры. При выполнении условий продольного и поперечного синхронизмов возможно достижение высокой эффективности дифракции, близкой к единице, а угловая ширина основного максимума составляет при этом величину ∼0,5 мрад и возрастает при увеличении акустической мощности. Установлено, что при дифракции БСП происходит трансформация порядка его фазовой дислокации на величину, равную порядку фазовой дислокации БАП. Из-за малой ширины углового спектра рассеянного БСП обратное акустооптическое рассеяние бесселевых световых пучков перспективно для разработки низкочастотных акустооптических фильтров и спектроанализаторов, а свойство самореконструкции поперечной структуры перспективно для применений бесселевых пучков в дефектоскопии.

Беляев И.В., Берсенев Ю.В., Бурдаков Р.В., Ершов В.В., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В., Вискова Т.А. «Измерения азимутальных мод с помощью решетки микрофонов в ограниченном диапазоне углов'» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 50-52 (2016)

Измерения азимутальных мод достаточно распространены в аэроакустике и выполняются как для звуковых полей внутри каналов, так и в свободном пространстве. Для этих измерений в основном применяются микрофонные решетки на вращающейся траверсе или круговые стационарные. Однако существуют практические ситуации, когда азимутальные моды должны измеряться в условиях, нс допускающих установку микрофонов в диапазоне азимутальных углов. Поэтому данная работа посвящена проблеме возможности определения азимутальных мод с помощью микрофонной решетки, которая состоит из микрофонов, расположенных в ограниченном диапазоне углов вместо полной окружности.

Копьев В.Ф., Шур М.Л., Травин А.И., Беляев И.В., Замтфорт Б.С., Медведев Ю.В. «Оценка шума на местности для самолета с двигателями типа открытый ротор на основе численного моделирования» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 171-174 (2016)

Биротативные винтовентиляторы (открытый ротор) имеют потенциал снижения топлива до 20% по сравнению с современными турбовентиляторами. Однако их более высокая аэродинамическая эффективность сопровождается более высокими уровнями шума. Это представляет собой основное препятствие к широкому практическому использованию авиационных двигателей этого типа и делает необходимым оптимизацию параметров открытого ротора, направленную на снижение уровня излучаемого шума при сохранении хороших аэродинамических характеристик. Спектры и направленности шума открытого ротора достаточно сложны, что значительно усложняет анализ влияния модификаций геометрии открытого ротора на их акустические характеристики (например, подавление некоторых тональных компонент может сопровождаться увеличением амплитуд других тонов). По этой причине имеет смысл проводин. соответствующие оптимизационные исследования, используя оценку шума в метрике EPNдБ. так как именно эта метрика используется для сертификации самолета по шуму на местности. Именно такой подход используется в данной работе, чьей задачей является численное исследование влияния геометрических параметров открытого ротора на шум на местности для реалистичного самолета е двигателями типа открытый ротор, и оценка возможности удовлетворить требованиям норм ИКАО по шуму на местности для такого самолета.

Беляев И.В., Еременко В.О., Титарев В.А. «Использование массивно-параллельных супер-ЭВМ в задачах численного моделирования аэроакустики винтов» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 53 (2016)

В НИО-9 ЦАГИ ведется разработка собственного аэроакустического параллельного пакета программ, позволяющего исследовать различные винтовые конфигурации с точки зрения как шума на местности, так и шума в салоне. Отличительными особенностями создаваемого комплекса программ являются совместимость с коммерческими программами построения структурированных и неструктурированных сеток, реализация разностных схем высокого порядка аппроксимации, моделирование течения на произвольном количестве вращающихся сеток, что позволяет перейти к моделированию конфигураций два ротора+пилон и два ротора+пилон+крыло. В настоящей работе обсуждается адаптация пакета программ для проведения расчетов па современных массивно-параллельных суперЭВМ с большим числом ядер / гиперпотоков на узел , таких как РСК Торнадо (56 гиперпотоков на узел) и РСК Петастрим (240 гиперпотоков на узел). СуперЭВМ данного типа являются одним из этапов построения компьютеров экзафлопного диапазона. В программном комплексе реализована гибридная двухуровневая модель параллельных вычислений, в которой в пределах одного узла кластера используется технология ОрепМР. в то время как обмен между узлами осуществляется с помощью MPI. Неявная схема дискретизации по времени, используемая в расчетах, адаптирована для проведения расчетов на большом количестве нитей. Представлены результаты расчетов для одиночных и биротативных винтов на системах Торнадо и Петастрим, установленных в МСЦ РАН и СКЦ СПбПУ с использованием десятков тысяч логических процессоров.

Бендерский Л.А., Крашенинников С.Ю. «Определение местоположения источников шума дозвуковой струи с помощью RANS/ILES-метода» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 54-57 (2016)

Одна из важных задач расчета струйных течений для практических приложений состоит в определении шума струи, а также в исследовании влияния различных факторов на ее шум. Одним из инструментов, способных дать детальное представление о структуре течения, является I.ES. Однако на сегодняшний момент, по оценкам . использование метода LES для совместного расчета течения в сопле и струи с помощью LES требует порядка 40·10⁹ расчетных ячеек. Использование различных комбинированных подходов, например RANS/ILES-метода высокого разрешения , позволяет снизить эти требования и получать хорошее соответствие с экспериментом при расчете струйных течений даже при относительно больших числах Рейнольдса. В работах большое внимание было обращено на сравнение расчетов с экспериментальными данными, как по характеристикам течения, так и по шуму в дальнем поле струй. Полученное хорошее соответствие по шуму в дальнем поле струй говорит о возможно правильном описании механизмов шумообразования в струе. Цель данной работы определить расположение источников шума в струе на основе данных расчета струи с помощью RANS/ILES-метода .

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Анализ влияния неоднородного набегающего потока на спектральные свойства и уровень пульсаций давления в сверхзвуковом воздухозаборнике с помощью RANS/ILES метода» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 32-36 (2018)

При эксплуатации летательных аппаратов возможны ситуации, когда в набегающем потоке распределение тех или иных параметров неоднородное. Неоднородность поля температуры в набегающем потоке может возникать при попадании в воздухозаборник горячего следа двигателя другого летательного аппарата. Для правильного определения безопасности эксплуатации летательного аппарата требуется знать поведение узлов его силовой установки, в том числе в условиях неоднородного набегающего потока перед воздухозаборником.

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Пильняков Н.А. «Анализ RANS/ILES методом влияния синтетических струй на уровень и спектральные свойства шума нерасчетной сверхзвуковой струи» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 168-171 (2018)

li различных приложениях требуется уменьшить длину начального участка струй, в том числе и сверхзвуковых. Это может быть достигнуто! различными способами, как пассивными, например, с помощью шевронов, так и активными, с помощью выдува небольших струй в основную струю. Синтетические струи обладают заметным преимуществом по сравнению с другими методами газодинамического управления: отсутствует специальное рабочее тело и магистрали для его подвода и отвода. Однако, управление турбулентными струями с помощью синтетических струй недостаточно изучено, ч то обусловлено сложностью, а порой и невозможностью проведения эксперимента. В настоящей работе с помощью комбинированного RANS/ILES-метода высокого разрешения исследовано влияние синтетических струй на длину начального участка и уровень шума нерасчетной сверхзвуковой струе из биконического сопла.

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Терехова А.А. «Применение RANS/ILES метода для исследования влияния дросселирования и синтетических струй на спектральные свойства и уровень пульсаций давления в воздухозаборнике силовой установки, интегрированной с планером самолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 172-176 (2018)

При разработке перспективных ЛА рассматриваются различные варианты интеграции силовой установки с планером летательного аппарата. Как правило, рассматриваются силовые установки, расположенные в хвостовой части планера или на крыле. Близкое расположение воздухозаборника к планеру самолета приводит к тому, что на вход воздухозаборника попадает толстый пограничный слой, который образовался на элементах планера. Это. в свою очередь, вызывает большую неравномерность течения в самом воздухозаборнике и на выходе из него.

Бендерский Л.А., Крашенинников С.Ю., Миронов А.К. «О турбулентном смешении и шумообразовании в струях по результатам экспериментов и вычислительного моделирования» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 58-64 (2016)

Установившееся представление о турбулентном смешении в струях, как о процессе, подобном обменным процессам, происходящим под действием градиентов концентрации, температуры и т.п. противоречит результатам отдельных экспериментальных и расчётных исследований.

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Макаров А.Ю. «Измерение и визуализация уровня пульсаций градиента плотности газа на основе спектрального разложения светового потока теневого прибора. сравнение с расчетом RANS/ILES методом нерасчётного истечении сверхзвуковых струй» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 65-67 (2016)

Теневые методы наблюдения за потоком используются давно. Их привлекательность заключается в простоте конструкции прибора и отсутствию необходимости добавления к потоку примесей. Метод основан на том. что показатель преломления газа зависит от его плотности, градиенты плотности вызывают отклонение лучей света, что и фиксируется прибором. Обычно такой подход используется для качественной диагностики сверхзвуковых течений, т.к. градиенты плотности максимальны именно на скачках уплотнения. Количественные .данные получить трудно, из-за того, что градиент плотности пропорционален яркости картинки, которая зависит от десятых долей миллиметра установки оптического ножа, при длине хода оптических лучей порядка 10 метров, и может сильно меняться от температуры или вибрации. Различные варианты подобных приборов используются в разных лабораториях. Целью работы было определение способа получения не только качественных, по и количественных данных о величине градиента плотности течения и его уровне пульсаций. Это является важным для тестирования численных методов расчета, в частности сверхзвуковых течений, а также для получения новой информации о структуре течения.

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Честных А.О. «Исследование RANS/ILES-методом влияния ветра на акустическое поле и "зону безопасности" при взаимодействии нерасчетных горячих сверхзвуковых пристеночных струй с газоотбойником» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 68-72 (2016)

При газовке самолетов около газоотбойника на аэродроме или при старте палубной авиации выхлопная струя ТРД при попадании на газоотбойник растекается и может представлять опасность для находящихся рядом людей и техники. Кроме того, и поверхность аэродрома (палуба), и газоотбойник испытывают значительные нестационарные нагрузки, вызванные турбулентными пульсациями давления. По этой причине важно знать зону безопасного нахождения людей и техники. В реальности обычно имеется ветер, а для палубной авиации – спутный поток, вызванный движением корабля. Он влияет на течение в струи и может изменить границы зон безопасности. Целью работы было исследование влияния полной температуры струи, расстояния от среза сопла до газоотбойника, скорости спутного ветра на течение в струе около газоотбойника, на размер «зон безопасности» по температуре и пульсациям давления на поверхности аэродрома и дальнее акустическое поле.

Беркутов Р.Н., Попов В.А., Селезнев И.А. «Создание первых отечественных гидроакустических комплексов для атомных подводных лодок (1957–1967) (Вторая часть. Часть первая в сборнике Гидроакустика. 2018. Вып. 33 (1). С. 86-96).» Гидроакустика, № 34, с. 100-113 (2018)

Беляев И.В., Берсенев Ю.В., Бурдаков Р.В., Ершов В.В., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В., Вискова Т.А. «Измерения азимутальных мод с помощью решетки микрофонов в ограниченном диапазоне углов'» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 50-52 (2016)

Измерения азимутальных мод достаточно распространены в аэроакустике и выполняются как для звуковых полей внутри каналов, так и в свободном пространстве. Для этих измерений в основном применяются микрофонные решетки на вращающейся траверсе или круговые стационарные. Однако существуют практические ситуации, когда азимутальные моды должны измеряться в условиях, нс допускающих установку микрофонов в диапазоне азимутальных углов. Поэтому данная работа посвящена проблеме возможности определения азимутальных мод с помощью микрофонной решетки, которая состоит из микрофонов, расположенных в ограниченном диапазоне углов вместо полной окружности.

Берсенев Ю.В., Пальчиковский В.В., Синер А.А., Храмцов И.В. «Исследование формирования вихревого кольца с учетом экспериментально определенного закона движения поршня вихревого кольца» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 73 (2016)

Механизмы генерации шума интенсивными турбулентными течениями на данный момент являются мало изученными. При этом основные физические закономерности должны проявляться уже в самых простых вихревых течениях. Примером такого течения является вихревое кольцо. Для исследования аэроакустических характеристик данного вихря в Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа был создан генератор вихревых колец. Однако экспериментальное исследование свойств интенсивных турбулентных вихревых колец, особенно процессов, происходящих при их формировании, существенно осложнено их высокой скоростью. В данной работе предложено исследование характеристик вихревых колец с помощью численного моделирования. Рассматривается формирование вихревого кольца с высокой начальной скоростью V₀>30 м/с, образующихся с помощью поршневого генератора.

Берсенев Ю.В., Бурдаков Р.В., Городкова Н.А. «Исследование модального состава шума вентилятора авиационного двигателя на модельном генераторе и в составе двигательной установки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 45-46 (2018)

Для снижения пролетного шума существующих и проектируемых самолетов, оснащенных ТВРД. необходимо понимание процессов образования и распространения авиационного шума. Основным источником пролетного шума современных самолетов является двигатель. В свою очередь. шум двигателя определяется множеством источников, таких как струя, компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, камера сгорания, вентилятор. На современном этапе развития технологии проектирования ТВРД максимальный вклад в общий уровень шума вносит вентилятор. Шум вентилятора обладает преимущественно тональными составляющими, связанными с частотами следования лопаток вентилятора и их гармониками на различных режимах работы двигателя. Таким образом. система звукопоглощения воздухозаборника должна обеспечивать максимальное поглощение звука на указанных частотах. Согласно современным исследованиям звукопоглощающие конструкции (3ПK) должны подбираться исходя из модального состава шума вентилятора, а не максимума коэффициента звукопоглощения. Вместе с тем измерение модального состава представляет собой сложную процедуру, требующую отдельного исследования в лабораторных условиях при наличии источника с задаваемыми и контролируемыми параметрами. Для отработки методики измерения модального состава и изучения его влияния на звукопоглощение при размещении в воздухозаборнике различных типов ЗПК была создана установка генерации мод. Установка состояла из тридцатиточечного источника звука, установленного на специально изготовленную платформу, и канала, состоящего из трех участков экспериментального воздухозаборника: участок ЗПК. корпус микрофонов и воздухозаборник авиационного двигателя. В участке микрофонов выполнены размещения линейного и кольцевого массива микрофонов. Расположение кольцевого массива предусмотрено в двух положениях по краям линейного массива. Были проведены испытания в различных вариантах сборки экспериментального воздухозаборника: участок микрофонов; участок микрофонов и входное устройство: участок ЗПК. участок микрофонов и входное устройство. Для каждого варианта испытания проводились при двух положениях кольцевого массива. Регистрация сигналов звукового давления с микрофонов проводилась по 130 каналам одновременно.

Любимов В.Н., Бессонов Д.А., Альшиц В.И. «Сжатие акустических пучков при их конверсионном отражении в гексагональных кристаллах» Кристаллография, 63, № 4, с. 593-599 (2018)

Показано, как в гексагональном кристалле при отражении акустического пучка от границы всю его энергию направить в узкий отраженный пучок, распространяющийся под малым углом к поверхности. При этом возникает конверсия мод: падающий и отраженный пучки принадлежат разным акустическим ветвям. Реализация конверсии вблизи полного внутреннего отражения обеспечивается согласованным выбором ориентаций сагиттальной плоскости и поверхности, что исключает потери энергии на отражение паразитной волны. Полученные условия конверсии и параметры резонансного отражения выражены через модули упругости кристалла.

Битюрин А.А. «Моделирование амплитуды поперечных колебаний однородного стержня при ударе о жесткую преграду с учетом собственного веса» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 2, с. 16-23 (2018)

Точное решение динамических задач в нелинейной постановке сопряжено с известными математическими трудностями. В исследовательских работах, посвященных решению задач на динамический прогиб и устойчивость стержней при ударном взаимодействии, рассматривались идеальные стержни с прямолинейной осью и при отсутствии каких-либо внешних воздействий. Учет дополнительных внешних факторов, оказывающих влияние на состояние ударной системы, ведет к дальнейшему усложнению решения поставленной задачи. В работе с применением метода начальных параметров и волновой модели продольного удара делается попытка разработать методику расчета динамического прогиба однородного стержня, совершающего поперечные колебания при продольном ударе о жесткую преграду, с учетом поперечной нагрузки. В зависимости от предударного состояния стержня задаются соответствующие начальные параметры – начальные прогиб, угол поворота, изгибающий момент и поперечная сила. Использование волновой модели продольного удара и метода характеристик учитывает кратковременность действия ударной сжимающей нагрузки, после прекращения действия которой стержень представляется колебательной системой, имеющей начальную скорость и отклонение от положения равновесия. В таком состоянии стержень совершает поперечные затухающие колебания. В представленной работе излагается методика расчета амплитуды поперечных колебаний стержня постоянной продольной жесткости, испытывающего удар об абсолютно жесткую преграду. Особый интерес представляет применение данной методики в расчетах системы однородных и ступенчатых стержней, совершающих поперечные колебания при продольном ударе. Такие системы стержней часто встречаются в современных ударных механизмах и являются элементами строительных конструкций: стержневые элементы ферм, рам, стоек, колонн, свай и проч.

Благодырёва О.В. «Задача об аэроупругих колебаниях крылатой ракеты на основе метода Ритца» Труды Московского авиационного института, № 100, http://trudymai.ru/published.php?ID=93332 (2018)

На основе метода Ритца построена математическая модель аэроупругих колебаний крылатой ракеты. Корпус и стабилизатор ракеты рассматриваются как абсолютно жёсткие тела, а крыло представляется упругой балкой, работающей на изгиб с поперечным сдвигом и на кручение. Аэродинамические нагрузки определяются на основе квазистационарной теории плоско-параллельного обтекания поперечных сечений крыла. Расчёты произведены в программной среде «WolframMathematica 8».

Блатов И.А., Герасимова Ю.А., Карташевский И.В. «Применение сплайновых вейвлетов к декорреляции временных рядов» Математическое моделирование, 30, № 6, с. 60-75 (2018)

Рассматривается применение полуортогональных финитных сплайновых вейвлетов к ослаблению коррелированности дискретных случайных процессов. Получены оценки величины вейвлетных компонент. Результаты применяются к распределениям с "тяжелыми хвостами". Приводятся данные численных экспериментов.

Куц Ю.В., Лысенко Ю.Ю., Редька М.А., Близнюк Е.Д. «Применение круговых статистик для обнаружения сигнала ультразвукового неразрушающего контроля» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 2, с. 32-36 (2018)

Рассмотрен метод обнаружения сигналов ультразвукового неразрушающего контроля на фоне аддитивного гауссового шума. Метод основан на анализе круговой дисперсии, которая определяется фазовой характеристикой исследуемого сигнала, и не требует априорной информации о параметрах модели сигнала ультразвукового неразрушающего контроля. Приведены результаты моделирования процесса обнаружения сигналов ультразвукового неразрушающего контроля на фоне шума.

Антипов М.В., Юртов И.В., Утенков А.А., Блинов А.В., Садунов В.Д., Трищенко Т.В., Огородников В.А., Михайлов А.Л., Глушихин В.В., Вишневецкий Е.Д. «Применение пьезоэлектрического метода для измерения параметров ударно-индуцированных пылевых потоков» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 96-102 (2018)

Описан пьезоэлектрический метод измерения плотности и массы пылевых потоков, выбрасываемых со свободной поверхности конденсированного материала при выходе на нее ударной волны, а также особенности его реализации в ИФВ РФЯЦ ВНИИЭФ (г. Саров). Представлены конструкции пьезодатчиков, способы регистрации и обработки сигналов. Проведено сравнение данных измерения плотности и массы пылевых потоков пьезоэлектрическим, рентгенографическим и протонографическим методами, а также методом с использованием индикаторных фольг.

Блонский А.В., Митрушкин Д.А. «Исследование влияния капиллярных сил на течение в трещинах с переменным раскрытием» Математическое моделирование, 30, № 9, с. 72-86 (2018)

Представлена физико-математическая модель двухфазного течения жидкости в дискретной системе трещин, которая учитывает переменное раскрытие трещин, переток между трещинами, капиллярные и гравитационные силы. Капиллярные силы описаны моделью Юнга–Лапласа, которая учитывает угол смачиваемости породы и поверхностное натяжение. Проведено исследование влияния структуры проводящих каналов в трещине, капиллярных и гравитационных сил, градиента давления, отношения вязкостей воды и нефти на динамику течения и коэффициент извлечения нефти. Показано, что капиллярные силы и структура каналов в трещине могут играть решающую роль в процессе вытеснения нефти водой.

Абалакин И.В., Бобков В.Г., Дубень А.П., Козубская Т.К., Рыбак С.П. «Расчетное исследование пульсаций давления на двигательном отсеке головной части ракеты космического назначения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 7-9 (2018)

Одной из важных задач, связанных с разработкой ракет космического назначения является оценка нестационарных пульсация давления на поверхности элементов космической головной части (возвращаемою аппарата и двигательного отсека), возникающих на этапе выведения в результате взаимодействия внешнего потока с отделяемым головным блоком.

Абалакин И.В., Бобков В.Г., Козубская Т.К., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. «Развитие метода расчета аэродинамических и акустических характеристик несущего винта вертолёта в горизонтальном полете» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 164-167 (2018)

В работе представлены результаты численного моделирования обтекания внешним потоком вращающегося жесткого четырехлопастного винта с фиксированным углом установки лопастей. Для расчета применялась методика расчета аэродинамических и акустических характеристик винта вертолета разработанная авторами и применявшаяся ранее для моделирования винтов в режиме осевого обтекания. В основе методики лежит оптимальный выбор подходов, описывающих течение в ближнем поле и распространение акустических возмущений в дальнем поле. Под оптимальностью понимается компромисс между необходимой точностью описания течения, требованиями к точности результата и задействованными в расчете вычислительными ресурсами. Для описания течения вблизи винта использовались модель на основе уравнений Навье–Стокса, записанной во вращающейся с постоянной угловой скоростью системе координат в виде законов сохранения относительно вектора абсолютной скорости

Абалакин И.В., Аникин В.А., Бахвалов П.А., Бобков В.Г., Козубская Т.К. «Численное моделирование аэродинамических и акустических характеристик винта на основе рёберно-ориентированных схем повышенной точности на неструктурированных сетках» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 10-13 (2016)

Доклад посвящен численному моделированию аэродинамических и акустических характеристик винтов вертолета в режиме висения с использованием экономных алгоритмов повышенной точности на неструктурированных сетках.

Голых Р.Н., Боброва Г.А., Хмелёв В.Н., Нестеров В.А., Титов Г.А., Доровских Р.С. «Модель кавитационной интенсификации обменной химической реакции» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 22-26 (2018)

Представлена феноменологическая модель кавитационной интенсификации химических реакций в высокоинтенсивном ультразвуковом поле. В основе предложенной модели лежит статистический подход, который заключается в оценке константы скорости химической реакции, усредненной по объему. Усреднение проводится по объему, который намного больше, чем объем кавитационного пузырька, в котором микроскопическое значение постоянной зависит от ударного волнового давления при коллапсе кавитационных пузырьков. Константа скорости химической реакции зависит от давления и рассчитывается с использованием распределения скоростей молекул Максвелла и вероятности события, что энергия молекулы больше энергии активации для данной реакции. Численный анализ модели показал, что ультразвуковое воздействие повышает эффективность химических реакций в 1,5 раза.

Богданов А.Н., Диесперов В.Н., Жук В.И. «К асимптотическому поведению дисперсионных кривых в задачах нестационарного свободного вязко-невязкого взаимодействия на трансзвуковых скоростях» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 74-75 (2016)

Богданов В.И., Кувтырев Д.В., Хаталин Д.С. «Исследования реактивного сопла ВРД с резонатором – усилителем тяги» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 47 (2018)

Можно ожидать значительного увеличения тяговой эффективности реактивного двигателя при пульсирующем высоконестационарном истечении газа из сопла. Источником высокочастотных колебаний газа в истекающей струе является сферический газодинамический резонатор – усилитель тяги реактивного двигателя. По экспериментальным данным (НТЦ имени А. Люльки) прирост тяги в резонаторе при определенном сочетании механико-геометрических соотношений в потоке, в сравнении е тягой идеального сопла с полным расширением, может достигать 100%.Такое увеличение тяговой эффективности происходит вследствие возрастания усилия на тяговых стенках в результате присоединения дополнительных масс газа, как в основной струе. так и из окружающей среды. В работе представлены результаты расчетных исследований сопла ВРД с резонатором с привлечением современных методов численного анализа и подходов к моделированию и разрешению турбулентности. Исследуется влияние внешнего обтекания на интегральные характеристики сопла и на структуру течения в сопле. Полученные предварительные результаты расчетов позволяют сделать вывод об эффективности применения резонатора в соплах ВРД в качестве усилителя тяги.

Гладков С.О., Богданова С.Б. «Нелинейная динамика движения цилиндрического тела с упругой связью в вязком континууме» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 2, с. 6-20 (2018)

Благодаря построенной функции Лагранжа L и вычисленной диссипативной функции получена общая система динамических уравнений, описывающих движение полностью погруженного в жидкость цилиндрического тела. Его фиксация предполагается шарнирной на одном конце, где выбирается начало координат. Свободный конец может совершать практически любые движения, и упруго держится в произвольной точке пружиной. Задача решается в сферической системе координат, в которой на языке двух независимых угловых переменных τ и _f выводятся дифференциальные уравнения движения с учётом вязкости континуума η.

Колдоба А.В., Устюгова Г.В., Боговалов С.В. «Моделирование взаимодействия релятивистского и нерелятивистского течений на адаптивных сетках» Математическое моделирование, 30, № 6, с. 3-20 (2018)

Рассматриваются некоторые вычислительные аспекты математического моделирования составных (релятивистского и нерелятивистского) течений на адаптивных расчетных сетках применительно к двойной системе "пульсар–оптическая звезда". Пульсар является источником ультрарелятивисткого ветра электрон-позитронной плазмы, оптическая звезда – источником нерелятивистского ветра. Динамика плазмы в областях релятивистского и нерелятивистского течений описывается различными системами уравнений, а параметры ветров таковы, что их моделирование однородным образом сталкивается со значительными трудностями. Несмотря на то, что расстояние между компаньонами двойной системы меняется в зависимости от орбитальной фазы, течение является автомодельным и определяется безразмерными параметрами задачи. В зависимости от этих параметров картина течения может существенно меняться, что требует гибкости алгоритма построения адаптивной к решению расчетной сетки. Представлены некоторые возможности использования адаптивных сеток для моделирования указанного класса смешанных течений.

Невмержицкий Н.В., Раевский В.А., Сотсков Е.А., Сеньковский Е.Д., Давыдов Н.Б., Бодров Е.В., Фролов С.В., Анисифоров К.В., Георгиевская А.Б., Левкина Е.В., Кривонос О.Л., Кучкарева А.С., Гавриш А.Р., Ткаченко Б.И. «Некоторые особенности выброса частиц с поверхности ударно-нагруженного свинцового образца» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 82-89 (2018)

Представлены результаты экспериментального исследования процесса выброса частиц в низкий (0.05 атм) вакуум с узкой (0.2–0.8 мм) шероховатой (Rz=20–50 мкм) поверхности образца свинца под действием ударной волны интенсивностью около 17 и 34 ГПа. Регистрация течения проводилась видеокамерой в микроскопическом режиме при короткой лазерной подсветке. Благодаря малой оптической толщине пылевого потока получены спектры частиц примерно на 80% его высоты, отсчитываемой от фронта потока. Установлено, что при твердом состоянии свинца (17 ГПа) с шероховатой поверхности выбрасываются струи, состоящие из множества частиц; при жидком состоянии свинца (34 ГПа) с поверхности металла выбрасывается множество тонких (от 7 мкм) микрокумулятивных струй, которые со временем распадаются на частицы.

Баракос Дж.Н., Батраков Л.С., Боженко А.Н., Гарипова Л.И., Кусюмов А.Н., Михайлов С.А., Пахов В.В., Степанов Р.П. «Создание базы данных акустических экспериментальных исследований модели изолированного несущего винта вертолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 41-44 (2016)

Представлены результаты экспериментальных исследований. полученные в аэродинамической трубе Т-1К КНИТУ-КАИ (Казань), модифицированной для акустических исследований. Вокруг открытой рабочей части трубы была построена акустическая камера для данных измерений.

Боженко А.Н., Денисов С.Л. «Исследование звукового поля в акустичекой камере АДТ Т-1К с помощью метода последовательностей максимальной длины» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 48-51 (2018)

В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований звукового поля в акустической камере АДТ Т-1К с точки зрения оценки вкладов паразитных отражений в измеряемый звуковой сигнал. Акустическая камера АДТ Т-1К сформирована вокруг открытой рабочей части аэродинамической трубы малых скоростей Т-1К и предназначена для проведения измерений акустических характеристик вертолетных винтов

Бойко А.В., Демьянко К.В., Нечепуренко Ю.М. «Численный анализ пространственной гидродинамической устойчивости сдвиговых течений в каналах постоянного сечения» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 5, с. 726-740 (2018)

Работа посвящена описанию и обоснованию технологии решения задач пространственной устойчивости сдвиговых течений вязкой несжимаемой жидкости в каналах постоянного сечения, то есть технологии численного анализа устойчивости рассматриваемого течения к малым возмущениям, гармоническим по времени и распространяющимся вниз по потоку. В рамках предлагаемой технологии линеаризованные уравнения амплитуд возмущений, аппроксимированные по пространственным переменным в плоскости сечения канала, способом, не зависящим от использованного метода аппроксимации, сводятся к системе обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка по продольной пространственной переменной. Эта система редуцируется далее к системе меньшего размера, имеющей решениями только физически значимые решения исходной системы. Технологию отличает использование стандартных матричных алгоритмов, на которые приходится основной объем вычислений. Она позволяет эффективно вычислять различные характеристики пространственной устойчивости, в том числе, находить оптимальные возмущения, играющие определяющую роль в докритическом сценарии ламинарно-турбулентного перехода. Работа технологии иллюстрируется на примере течения Пуазейля в канале квадратного сечения.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Пущин Н.А., Чернышев И.Л. «Исследования аэродинамической компоновки малошумного регионального самолета с ламинарным крылом малой стреловидности» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 52-53 (2018)

Приведены результаты расчетном экспериментальных исследований компоновки малошумного|1 регионального самолета с двигателями над задней кромкой ламинарного I крыла, полученные за последнее время в ЦАГИ.

Синер А.А., Шуваев Н.В., Большагин Н.Н., Колегов Р.Н. «Численным расчет отражения звуковой волны от вращающегося лопаточного колеса» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 151 (2018)

Один из видов нестационарных нагрузок, действующих на детали или узлы авиационного двигателя, является аэроакустичсское напряжение. Такие акустические нагрузки могут приводить к существенным поломкам, которые можно диагностировать только на этапе эксплуатации авиационного двигателя, что приводит к увеличению затрат на ремонт двигателя и снижению экономической эффективности предприятия. Поэтому становится актуальным научиться моделировать сложные аэроакустические процессы, происходящие внутри двигателя. Экспериментальное исследование таких явлений затруднено, поскольку существенные акустические нагрузки возникают в узком диапазоне режимов или при сочетании факторов. которые необходимо знать до проведения эксперимента. Таким образом, наиболее перспективным методом исследования подобных процессов является математическое моделирование. В работе проводилось исследование влияния частоты вращения лопаточного венца на коэффициент отражения.

Синер А.А., Шуваев Н.В., Большагин Н.Н., Колегов Р.Н. «Численный анализ влияния положения точечного источника на резонансные характеристики замкнутой полости» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 149-150 (2018)

Рассматривается задача численного определения акустических резонансных характеристик замкнутых полостей. Задача об оценке резонансных свойств канатов и полостей газотурбинного двигателя (ГТД) очень слабо освещена в существующей литературе, в связи с тем. что дефекты. вызываемые резонансными процессами в элементах ГТД. как правило. выявляются только на этапе эксплуатации, иногда только через несколько лет. После выявления таких дефектов они исправляются путем экспериментальной доводки, что приводит к удорожанию жизненного цикла двигателя. В связи с этим, разработка методик численного анализа резонансных акустических характеристик полостей ГТД является актуальной задачей в области авиационного двигателестроения. Одной из наиболее подробных монографий по акустическим резонансам в компрессоре является диссертационная работа Helmich B., в которой, однако используются в основном экспериментальные методы исследования. Среди теоретических можно отмстить работу , в которой акустический резонанс рассматривается как причина поломки центробежной ступени компрессора. В качестве объекта исследования рассматривается замкнутая прямоугольная воздушная полость с абсолютно жесткими стенками. В полости расположен точечный источник акустических колебаний, имеющий спектр частот в диапазоне 100–5000 Гц с линейным затуханием интенсивности колебаний на его концах по частоте. Спектр звукового давления в заданном диапазоне частот является равномерным, уровень звукового давления на каждой частоте составляет 100 дБ. Положения источника внутри полости варьируются для возбуждения различных резонансных частот. Строятся спектры звукового давления в различных точках полости для различных положений источника в объеме. Все расчеты выполнены в пакете ANSYS Fluent. Используется модель идеального политропного газа, источник задан в виде граничного условия на поверхности сферы малого по сравнению с длинной волны радиуса.

Бондаренко А.А., Ляхов П.А., Якобовский М.В. «Накладные расходы, связанные с обеспечением отказоустойчивых вычислений» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 76-79 (2016)

Цель работы состоит в определении величины накладных расходов на организацию отказоустойчивых вычислений по сравнению со временем работы исходной программы, в которой отсутствуют средства обеспечения отказоустойчивости. Для достижения поставленной цели рассмотрена теоретическая модель выполнения параллельных вычислений и приведены результаты вычислительного эксперимента, в котором тестовая задача реализована с функциями ULFM и запускалась на вычислительном кластере.

Бондаренко Н.Б. «Динамика акустической эмиссии при фильтрации флюида в нагруженном образце горной породы» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 1840401 (2018)

По результатам лабораторного исследования процессов разрушения на образцах горных пород было обнаружено значительное влияние фильтрации флюида на наклон графика повторяемости и акустическую активность. Обнаружена миграция источников акустической эмиссии от грани, через которую проводилась инжекция воды вдоль оси образца. Подтверждено различие скоростей диффузии флюида в сухом и насыщенном образцах. Для экспериментов с фильтрацией флюида в образцах низкопроницаемых пород предложена методика термостимулирования трещинообразования, позволяющая почти на порядок увеличить пористость и проницаемость образцов горной породы.

Бондур В.Г., Котюков М.М., Кузнецов В.Д., Маров М.Я., Месяц Г.А., Панасюк М.И., Петрукович А.А., Сергеев А.М., Сюняев Р.А., Трубников Г.В., Фортов В.Е., Хохлов А.Р. «Лев Матвеевич Зелёный (к 70-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 188, № 9, с. 909-910 (2018)

Борзов П.А., Филиппов С.Е., Тополов В.Ю., Брыль О.Е., Панич А.Е. «Электромеханические свойства и акустические характеристики композита сегнетопьезокерамика–корундовая керамика–воздух» Нано- и микросистемная техника, 20, № 7, с. 415-424 (2018)

Исследованы эффективные электромеханические свойства композита типа 3-0, в состав которого входят сегнетопьезокерамика ЦТС-19, плотная корундовая керамика (объемная концентрация 0,05<m_c<0,18) и воздух. Установлены практически равные объемные концентрации корундовых включений и воздушных пор, что существенно влияет на свойства композита, его коэффициенты электромеханической связи и скорости распространения звука в нем. Эффективные параметры интерпретированы в рамках модели "композит в композите" с элементами связности 3-0.

Куроедов А.А., Борисов Д.М., Семёнов П.А. «Определение акустической проводимости зоны горения безметальных и металлизированных энергетических конденсированных систем» Труды Московского авиационного института, № 98, http://trudymai.ru/published.php?ID=90088 (2018)

Представлена конструкция импульсной Т-камеры для определения акустической проводимости зоны горения энергетических конденсированных систем. В качестве устройств генерации возмущений давления используются вспомогательные камеры с разрывными мембранами. Конструкция установки позволяет варьировать частоту реализуемых возмущений и рабочее давление в Т-камере. Представлены результаты измерений для низкотемпературных безметальных и высокотемпературных металлизированных составов. Проводится сравнение акустической проводимости и функции отклика зоны горения по давлению исследуемых составов с аналогами.

Петухов Ю.В., Бородина Е.Л., Бурдуковская В.Г. «Особенности инварианта пространственно-частотной интерференционной структуры акустических полей в океанических волноводах» Акустический журнал, 64, № 4, с. 475-487 (2018)

Рассмотрены закономерности, которые могут проявляться в поведении инварианта пространственно-частотной интерференционной структуры акустического поля в однородных и неоднородных по трассе океанических волноводах. С использованием ВКБ- и адиабатического приближений получено аналитическое выражение для инварианта, которое при выполнении определенных условий сводится к известному классическому выражению, не зависящему от номеров мод и их четности, а также от частоты излучения. Установлено, что приближенное классическое выражение для инварианта корректно описывает наклон интерференционных линий только в тех диапазонах изменения угла скольжения мод, где зависимость длины цикла соответствующих им бриллюэновских волн от лучевого параметра является достаточно гладкой и монотонной. Исследовано формирование пространственно-частотной интерференционной структуры акустического поля, распространяющегося из мелководного изоскоростного волновода в относительно глубоководный волновод с приповерхностным звуковым каналом.

Босняков И.С., Волков А.В., Гаджиев Д.А., Трошин А.И. «Моделирование больших вихрей (LES/DES) с помощью разрывного метода Галёркина высокого порядка» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 56 (2018)

В основе разрывного метода Галёркина (РМГ) лежит алгоритм, позволяющий хранить внутри ячейки разложение функции по выбранному базису. Можно построить пример, когда выбор конкретного базиса позволяет получить точное решение аэродинамической или акустической задачи. Однако в большинстве случаев приходится иметь дело с приближенными решениями, при этом выбор конкретного базиса накладывает ограничения на точность такого приближения. Как показывает практика, наибольшую эффективность РМГ показывает при решении задач для течений без особенностей в условиях свободной турбулентности вдали от твёрдых стенок. Таким образом, можно ожидать наибольшей эффективности РМГ в задачах, решаемых методами LF.S/DES. К таким задачам можно отнести эволюцию дальнего вихревого следа за самолётом. Применение LES/DES означает решение уравнений для осредненных по пространству величин. В свою очередь представление решения в виде полиномов высокого порядка в РМГ делает процедуру фильтрации неочевидной. Обычное понимание параметров как осредненных по всей ячейке несправедливо. В работе на модельной задаче показано, что метод высокого порядка точности позволяет разрешать масштабы вихрей меньших, чем размер ячейки сетки. Поэтому для методов высокого порядка точности предложена специальная методика калибровки констант подсеточных моделей турбулентности.

Босняков И.С., Судаков Г.Г. «Опыт применения метода больших вихрей к задаче о вихревом следе за самолётом» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 231-232 (2016)

Постановка задач об эволюции вихревого следа за самолетом сильно варьируется как но структуре, так и по ключевым параметрам, определяемым режимом полёта. Можно условно выделить две группы задач: полет на эшелоне и полет вблизи поверхности земли. Вихревой след за самолетом на эшелоне формируется, в основном, концевыми вихрями крыльев с очень малым радиусом ядра (0.2–0.5 м). Вблизи земли ситуация изменяется. т.к. появляются выпущенные закрылки, которые генерируют дополнительные вихри, а также изменяют радиус ядра концевых вихрей до величин порядка 1.5–3.5 м. Это принципиально меняет структуру потока. Кроме того, из-за разных скоростей полета и плотности воздуха на различных высотах изменяется циркуляция вихрей следа, хоть и не очень сильно. В настоящем докладе задачи решаются численно, в нелинейной постановке с помощью метода больших вихрей LES . Исследования выполняются с применением комплекса прикладных программ фирмы ANSYS. Задействованы схемы второго порядка точности по пространству и времени, при этом потребовалось привлечь значительные ресурсы. Погребное время для одного варианта расчёта оценивается тремя неделями непрерывного счета на компактной супер-ЭВМ с применением плотной расчетной сетки с числом ячеек порядка 100 миллионов. Проведено предварительное тестирование. Оно включило в себя оценку диссипативных свойств численного метода и достоверности результатов расчета на примере задач, имеющих аналитические или эталонные решения. Среди таких задач следует указать случай диссипации однородной и изотропной турбулентности. Также обсуждены различные пути построения расчетной сетки и адаптации задачи к архитектуре располагаемой вычислительной системы. При этом особое внимание уделено вопросу достоверности результатов в тех случаях, когда схемная вязкость может исказить физические свойства задачи. Часть доклада посвящена обсуждению результатов, полученных с помощью инженерных методологий. Проведено сопоставление численных и приближенных решений, и сделаны выводы по точности используемых инженерных моделей.

Босняков И.С., Босняков С.М., Власенко В.В., Волков А.В., Михайлов С.В., Подаруев В.Ю., Трошин А.И. «Валидация Солвера DDES на базе разрывного метода Галеркина для задач течений с использованием высокопроизводительной вычислительной техники» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 54-55 (2018)

В настоящей работе представлены текущие результаты разработки высокопроизводительного солвера LES/DDES в ЦАГИ. Солвер базируется на методе DG и направлен на моделирование нестационарных аэродинамических турбулентных течений. Это исследование проводится в рамках европейского проекта TILDA. Цель проекта – предложить методы и подходы, сочетающие современные и эффективные численные схемы высокого порядка с инновационными подходами к LES и DNS с целью разрешить все существенные особенности течения на десятках тысяч процессоров, за время расчета, не превышающее нескольких дней.

Бахнэ С.В., Босняков С.М., Михайлов С.В., Трошин А.И. «Сравнение методов аппроксимации градиентов в схемах семейства WENO» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 43 (2018)

В большинстве работ, посвященных вихреразрешающим расчетам турбулентных течений, основное внимание уделяется точности аппроксимации конвективных потоков. Диффузионные потоки часто вычисляются по центрально-разностной схеме второго порядка точности. Однако аппроксимация диффузионных потоков может играть заметную роль при вычислении подсеточных напряжений (LES). напряжений Рейнольдса и источниковых членов модели турбулентности (гибридные RANS/LES-методы) и вязких напряжений (DNS). В докладе рассматриваются различные методы аппроксимации градиентов параметров, входящих в диффузионные потоки и источниковые члены системы уравнений. Выводится порядок точности схем на равномерных и неравномерных сетках, проводится тестирование схем на одномерном уравнении диффузии. Три наиболее точные из рассмотренных схем сравниваются в вихреразрешающих расчетах турбулентных течений: задаче Тейлора–Грина (число Рейнольдса 1600, режим DNS) и задаче о распаде изотропной турбулентности (подсеточная модель из модели SST-DF.S). Демонстрируются возможности уточненных аппроксимаций градиентов по снижению ошибки решений.

Босняков С.М., Волков А.В., Дубень А.П., Запрягаев В.И., Козубская Т.К., Михайлов С.В., Трошин А.И., Цветкова В.О. «Численное моделирование течения струи из двухконтурного сопла с помощью различных вихреразрешающих подходов на неструктурированных сетках» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 57-58 (2018)

В работе представлены результаты расчетов струн, истекающей из двухконтурного сопла, с помощью различных вычислительных алгоритмов. реализующих вихреразрешающие подходы с использованием численных методов повышенной точности на неструктурированных сетках. Рассматриваемая конфигурация представляет собой двухконтурное сопло с дозвуковым режимом истечения из внутреннего контура (перепад давлений NPR, = 1.72. максимальное число Маха на срезе 0.86±0.02) и сверхзвуковым из внешнего (NPR=2.25, нсдорасшнренная струя с числом Маха на срезе 1.0). В оба контура подастся холодный воздух с температурой торможения T=269 К. Характерное число Рейнольдса, посчитанное по внешнему диаметру сопла, составляет Re=3·10⁶. Течение является осесимметричным с точностью до влияния поддерживающих пилонов. установленных внутри сопла. В расчетах пилоны не моделировались. Представлены результаты расчетов данного течения с помощью трёх вычислительных алгоритмов, разрабатываемых в ЦАГИ и ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. В обеих группах расчеты проводились на базе вихреразрешающего гибридного RANS-LES-подхода с моделью DDES и поправкой на ускорение развития слоев смешения.

Босняков С.М., Горбушин А.Р., Курсаков И.А., Матяш С.В., Михайлов С.В., Чевагин А.Ф. «О точности экспериментальных данных для валидации вычислительных методов» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 82-84 (2016)

Аэродинамическая труба (АДТ) является основным инструментом для получения высококачественных экспериментальных данных. Она имеет элементы, которые существенно влияют на результаты испытаний, например, поддерживающие устройства, канал перед моделью, отклоняемые стенки рабочей части, форкамеру. сопло и т.д. Пренебрежение этими устройствами приводит к тому, что сопоставление расчетных и экспериментальных данных дает некорректный результат. На практике применяются АДТ различного типа. В каждом отдельном случае необходим подход, учитывающий специфические особенности экспериментальной установки и технологии проведения эксперимента в этой установке. Основное внимание уделяется трансзвуковой АДТ типа Т-128 с перфорированными стенками и дозвуковой АД Г типа Т-104 с открытой рабочей частью. Известно, что расчетные программы, реализующие трехмерные подходы. работают на пределе возможностей имеющихся в наличии ЭВМ. Этим обусловлен тот факт, что, как правило, вычислительная методология тесно привязана к возможностям вычислительной системы с целью максимальной оптимизации ее ресурсов. В настоящее время появляются современные кластеры с сотнями и тысячами процессоров. Существенным фактором является многократное уменьшение стоимости подобных систем. Это позволяет организовать валидацию расчетных методологий на принципиально новом уровне. Приведены оценки, характеризующие требования различных фирм-разработчиков авиационной техники к точности экспериментальных и расчетных данных. Обсуждается влияние различных факторов на величину погрешностей. В частности, показано, что даже такие «несущественные» явления, как изменение температуры тензометрических весов или пренебрежение высотой установки датчиков для измерения параметров потока в рабочей части АДТ могут приводить к заметным ошибкам, которые влияют на результаты валидации расчетных методов.

Босняков С.М., Дубень А.П., Козубская Т.К., Матяш С.В., Михайлов С.В., Енгулатова М.Ф. «Численное моделирование сверхзвукового потока за обратным уступом методами RANS и LES» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 59-60 (2018)

В рамках программы сотрудничества ЦАГИ–РАН А.А. Желтоводовым получены экспериментальные данные, которые позволили провести валидацию применяемых в настоящее время расчетных методов. Исследовался обратный уступ с углом скоса –45°. обтекаемый сверхзвуковым потоком с М=2.9. Число Рейнольдса, посчитанное по высоте уступа, равнялось 4.9·10⁶.

Босняков С.М., Михайлов С.В., Подаруев В.Ю., Трошин А.И. «Параллельная реализация разрывного метода Галеркина высокого порядка точности и решение классических тестовых задач» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 80-81 (2016)

Приводится краткое описание разрабатываемого в ЦАГИ кода, основанного на методе Галеркина с разрывными базисными функциями высокого порядка точности. Реконструкция функций осуществляется для консервативных переменных. Эго позволяет существенно упростить формулировку схемы для нестационарных течений. Градиенты параметров для расчета диффузионных потоков рассчитываются с использованием метода Bassi-Rebay-2. Схема требует точного интегрирования по объему и поверхности ячейки. Для этого используются квадратурные правила Гаусса, которые записываются для стандартного куба. Преобразования координат осуществляются при помощи сирендиповых элементов. Расчеты для К=2 и К=3 проводятся с учетом кривизны поверхности. Количество квадратурных точек в ячейке и на стороне ячейки приведены в таблице.

Босняков И.С., Босняков С.М., Власенко В.В., Волков А.В., Михайлов С.В., Подаруев В.Ю., Трошин А.И. «Валидация Солвера DDES на базе разрывного метода Галеркина для задач течений с использованием высокопроизводительной вычислительной техники» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 54-55 (2018)

В настоящей работе представлены текущие результаты разработки высокопроизводительного солвера LES/DDES в ЦАГИ. Солвер базируется на методе DG и направлен на моделирование нестационарных аэродинамических турбулентных течений. Это исследование проводится в рамках европейского проекта TILDA. Цель проекта – предложить методы и подходы, сочетающие современные и эффективные численные схемы высокого порядка с инновационными подходами к LES и DNS с целью разрешить все существенные особенности течения на десятках тысяч процессоров, за время расчета, не превышающее нескольких дней.

Королев В.В., Еремин М.А., Боченков Д.О., Марченко П.П. «Стохастические модели вер тикальной структуры турбулентных газовых дисков галактик» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 20, № 6, с. 72-82 (2017)

На основе стохастических методов проведено численное моделирование квазиравновесного турбулентного газового диска галактики, находящегося в тепловом и динамическом равновесии в поле тяготения звездного диска. Совокупное воздействие на межзвездную среду (МЗС) физических механизмов, ответственных за генерацию турбулентности, моделировалось с помощью спектральной версии форсинга, то есть путем создания возмущений поля скоростей с заданными спектральными характеристиками. Влияние возмущений поля скоростей на динамику межзвездного газа исследовалось в рамках численных экспериментов при разных параметрах генерации, в частности, в зависимости от пространственных масштабов и интенсивности накачки. Установлено, что при использовании данного подхода в газовом диске формируется квазистабильная вертикальная структура, которая качественно и количественно хорошо согласуется с наблюдениями МЗС в дисках спиральных галактик.

Землянухин А.И., Бочкарев А.В. «Осесимметричные нелинейные модулированные волны в цилиндрической оболочке» Акустический журнал, 64, № 4, с. 417-423 (2018)

Выведено квазигиперболическое уравнение, моделирующее осесимметричное распространение изгибных волн в цилиндрической оболочке, взаимодействующей с нелинейно-упругой средой. С использованием корректной асимптотической процедуры исследование волнового процесса сведено к анализу нелинейного уравнения Шредингера. Установлено, что для развития модуляционной неустойчивости необходима “мягкая” нелинейность окружающей оболочку среды. Выявлены режимы, допускающие распространение устойчивых светлых солитонов огибающих.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Пущин Н.А., Чернышев И.Л. «Исследования аэродинамической компоновки малошумного регионального самолета с ламинарным крылом малой стреловидности» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 52-53 (2018)

Приведены результаты расчетном экспериментальных исследований компоновки малошумного|1 регионального самолета с двигателями над задней кромкой ламинарного I крыла, полученные за последнее время в ЦАГИ.

Бражников А.И., Белевитин В.А., Бражников Ф.И., Лавлинская Е.Н., Вольхин А.И. «Ультразвуковой спектральный метод технологического контроля концентрации электролита Н.И. Бражникова» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 54-56 (2005)

Рассмотрены основные параметры технологического контроля концентрации цинкового электролита по изменению спектра ультразвуковых колебаний при прохождении их через твердослойный акустический фильтр в контролируемом электролите. Приводятся результаты экспериментальных исследований зависимостей скорости распространения и частоты колебаний от концентрации электролита.

Бражников А.И., Белевитин В.А., Бражников Ф.И., Лавлинская Е.Н., Вольхин А.И. «Ультразвуковой спектральный метод технологического контроля концентрации электролита Н.И. Бражникова» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 3, с. 54-56 (2005)

Рассмотрены основные параметры технологического контроля концентрации цинкового электролита по изменению спектра ультразвуковых колебаний при прохождении их через твердослойный акустический фильтр в контролируемом электролите. Приводятся результаты экспериментальных исследований зависимостей скорости распространения и частоты колебаний от концентрации электролита.

Белевитин В.А., Бражникова Е.В., Вольхин А.И., Тарелкин А.К. «Бесконтактный автоматический контроль уровня жидкости по ультразвуковому методу Н.И. Бражникова с применением антисимметричной нормальной волны» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 10, с. 37-40 (2005)

Рассмотрены основные характеристики бесконтактного автоматического контроля уровня жидкости при возбуждении антисимметричной нормальной волны в стенке гидрорезервуара. Приводятся экспериментальные результаты распространения ультразвуковых волн в звукопроводах, стенке гидрорезервуара и контролируемых жидкостях.

Брушлинский К.В, Кондратьев И.А «Сравнительный анализ расчетов равновесия плазмы в тороидальных и цилиндрических магнитных ловушках» Математическое моделирование, 30, № 6, с. 76-94 (2018)

Тороидальные магнитные ловушки для удержания плазмы – распространенный объект исследований в области управляемого термоядерного синтеза. Математические модели равновесных плазменных конфигураций в ловушках часто рассматриваются для простоты в их распрямленных в цилиндр аналогах. В статье предпринят сравнительный анализ их численных исследований в обоих вариантах геометрии. Математический аппарат моделей – двумерные краевые задачи с дифференциальным уравнением Грэда–Шафранова для функции магнитного потока. Результатом работы являются количественные характеристики отличий тороидальных конфигураций от цилиндрических на примерах плазменного тора с продольным электрическим током и ловушки «Галатеи-Пояса» – тора с погруженными в плазму двумя кольцевыми проводниками с током.

Борзов П.А., Филиппов С.Е., Тополов В.Ю., Брыль О.Е., Панич А.Е. «Электромеханические свойства и акустические характеристики композита сегнетопьезокерамика–корундовая керамика–воздух» Нано- и микросистемная техника, 20, № 7, с. 415-424 (2018)

Исследованы эффективные электромеханические свойства композита типа 3-0, в состав которого входят сегнетопьезокерамика ЦТС-19, плотная корундовая керамика (объемная концентрация 0,05<m_c<0,18) и воздух. Установлены практически равные объемные концентрации корундовых включений и воздушных пор, что существенно влияет на свойства композита, его коэффициенты электромеханической связи и скорости распространения звука в нем. Эффективные параметры интерпретированы в рамках модели "композит в композите" с элементами связности 3-0.

Будниченко М.А., Некрасов В.А. «Методология создания заводских стендов для виброакустических испытаний серийно изготавливаемого судового оборудования» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 121-130 (2018)

Объектом научной работы является процесс создания виброакустических стендов для испытаний судового оборудования, изготавливаемого серийно, в соответствии с требованиями по виброакустическим характеристикам. Цель работы – разработка технологии создания виброакустических стендов, принципиальной особенностью которых является высокая пропускная способность, позволяющая проводить испытания серийно изготавливаемых изделий в сроки, установленные графиками их изготовления и поставки на стапель под монтаж. Работа основана на структурном анализе и обобщении опыта создания виброакустических стендов АО «ПО «Севмаш» и интеграции их в производственно-технологический цикл. Основным результатом работы является технология создания виброакустических стендов в условиях интенсивно функционирующего судостроительного предприятия. Представленная технология является практическим поэтапным руководством, которое может оказать существенную помощь предприятиям судостроительной отрасли в создании собственных виброакустических стендов.

Байбулов И.В., Будылин А.М., Левин С.Б. «Задача рассеяния нескольких одномерных квантовых частиц. Структура и асимптотика предельных значений ядра резольвенты» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 461, с. 14-51 (2017)

Предложен новый подход к построению координатной асимптотики ядра резольвенты оператора Шрёдингера задачи рассеяния трех одномерных квантовых частиц с короткодействующими парными потенциалами. В рамках этого подхода могут быть построены асимптотики собственных функции абсолютно непрерывного спектра оператора Шрёдингера. В работе обсуждается возможность обобщения предложенного подхода на случай задачи рассеяния NN частиц с произвольными массами.

Будылин А.М., Коптелов Я.Ю., Левин С.Б. «Некоторые аспекты задачи рассеяния для системы трех заряженных частиц» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 461, с. 65-94 (2017)

Обсуждается вопрос о влиянии спектральной окрестности точки накопления энергий связи парной подсистемы на структуру собственных функций непрерывного спектра гамильтониана системы трех заряженных частиц. В координатной асимптотике этих функций выделяется совокупный вклад парных высоковозбужденных состояний.

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Пущин Н.А., Чернышев И.Л. «Исследования аэродинамической компоновки малошумного регионального самолета с ламинарным крылом малой стреловидности» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 52-53 (2018)

Приведены результаты расчетном экспериментальных исследований компоновки малошумного|1 регионального самолета с двигателями над задней кромкой ламинарного I крыла, полученные за последнее время в ЦАГИ.

Букатов А.Е., Букатов А.А. «Колебания плавающей упругой пластины при нелинейном взаимодействии изгибно-гравитационных волн» Прикладная механика и техническая физика, 59, № 4, с. 99-109 (2018)

На основе метода многих масштабов построены асимптотические разложения до величин третьего порядка малости для потенциала скорости движения жидкости конечной глубины и изгибных деформаций плавающей упругой пластины, возникающих при взаимодействии гармоник прогрессивных поверхностных волн конечной амплитуды. Получено выражение для амплитуды второй гармоники и определены критические значения волнового числа. Выполнен анализ колебаний пластины при различных значениях ее толщины и модуля упругости. Исследованы вертикальные смещения пластины при ее изгибной деформации.

Букатов А.Е., Букатов А.А. «Колебания плавающей упругой пластины при нелинейном взаимодействии изгибно-гравитационных волн» Прикладная механика и техническая физика, 59, № 4, с. 99-109 (2018)

На основе метода многих масштабов построены асимптотические разложения до величин третьего порядка малости для потенциала скорости движения жидкости конечной глубины и изгибных деформаций плавающей упругой пластины, возникающих при взаимодействии гармоник прогрессивных поверхностных волн конечной амплитуды. Получено выражение для амплитуды второй гармоники и определены критические значения волнового числа. Выполнен анализ колебаний пластины при различных значениях ее толщины и модуля упругости. Исследованы вертикальные смещения пластины при ее изгибной деформации.

Аткин Е., Булатов В., Дорохов В., Горбунов Н., Филиппов С., Гребенюк В., Карманов Д., Ковалев И., Кудряшов И., Курганов А., Меркин М., Панов А., Подорожный Д., Полко Д., Пороховой С., Шумихин В., Ткаченко А., Ткачев Л., Турундаевский А., Васильев О., Воронин А. «Новое универсальное колено космических лучей вблизи магнитной жесткости 10 ТВ по данным космической обсерватории НУКЛОН» Письма в ЖЭТФ, 108, № 1, с. 5-13 (2018)

Результаты космической обсерватории НУКЛОН дают сильное указание на существование нового универсального “колена” космических лучей, которое наблюдается во всех группах ядер, включая тяжелые ядра, вблизи магнитной жесткости 10 ТВ. Универсальность означает одно и то же положение колена в шкале магнитной жесткости для всех групп ядер. Колено наблюдается с использованием обоих методов измерения энергии частиц, реализованных в обсерватории НУКЛОН – калориметрическим методом и кинематическим методом. Новое “колено” космических лучей, вероятно, связано с пределом ускорения достаточно широко распространенным или ближним источником космических лучей.

Булкин В.В. «Акустолокационные измерительные средства систем управления воздушным движением: эффективность функционирования и оптимизация» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 9, с. 51-55 (2006)

Рассмотрена возможность применения акустолокаторов в качестве измерительных систем в управлении воздушным движением. Проанализирована оптимизация акустолокатора как измерительной системы.

Булычев Н.А, Казаря М.А., Этираи А., Чайков Л.Л. «Плазменный разряд в жидкофазных средах под действием ультразвуковой кавитации как метод синтеза газообразного водорода» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 45, № 9, с. 11-16 (2018)

Показано, что инициируемая в жидкофазных средах в разрядном промежутке между электродами низкотемпературная плазма способна эффективно разлагать водородсодержащие молекулы органических соединений с образованием газообразных продуктов, в которых доля водорода составляет более 90% (по данным газовой хроматографии). Предварительные оценки энергетического КПД, рассчитанного с учетом теплоты сгорания водорода и исходных веществ, а также затрат электроэнергии, показали уровень КПД порядка 60–70% в зависимости от состава исходной смеси. Были проведены также теоретические расчеты напряжения и тока разряда при моделировании процесса, которые согласуются с данными эксперимента.

Железняк В.К., Бураченок И.Б., Рябенко Д.С. «Критерии оценки защищенности от утечки речевых сигналов» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 62, № 1, с. 122-128 (2017)

Обоснован метод оценки нормативного показателя защищенности речевого сигнала по критерию разборчивости речи в полосах равной разборчивости речи в шумах высокого уровня сложным измерительным сигналом с большой базой. Показано преимущество сложного измерительного сигнала с большой базой перед гармоническим измерительным сигналом при оценке защищенности каналов утечки речевой информации. Наряду с аналоговой формой речевого сигнала широко используются речевые сигналы в цифровой форме. Для речевых сигналов в цифровой форме необходимо установить математическую зависимость между вероятностью ошибочного приема бита и величиной разборчивости речи. Для сложных сигналов с большой базой по аналогии с речевыми сигналами в цифровой форме необходимо установить математическую зависимость с гармоническим измерительным сигналом. Целью работы является определение нормативного показателя защищенности речевых сигналов в каналах утечки информации на основании установленных математических зависимостей. Данные математические зависимости позволят реализовать автоматизированную измерительную систему для комплексной оценки защищенности конфиденциальной информации, обрабатываемой в аналоговой и цифровой форме, в технических каналах ее утечки.

Беляев И.В., Берсенев Ю.В., Бурдаков Р.В., Ершов В.В., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В., Вискова Т.А. «Измерения азимутальных мод с помощью решетки микрофонов в ограниченном диапазоне углов'» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 50-52 (2016)

Измерения азимутальных мод достаточно распространены в аэроакустике и выполняются как для звуковых полей внутри каналов, так и в свободном пространстве. Для этих измерений в основном применяются микрофонные решетки на вращающейся траверсе или круговые стационарные. Однако существуют практические ситуации, когда азимутальные моды должны измеряться в условиях, нс допускающих установку микрофонов в диапазоне азимутальных углов. Поэтому данная работа посвящена проблеме возможности определения азимутальных мод с помощью микрофонной решетки, которая состоит из микрофонов, расположенных в ограниченном диапазоне углов вместо полной окружности.

Бурдаков Р.В., Старцева М.П., Синер А.А. «Анализ метода модальной декомпозиции звукового ноля в канале с помощью вычислительного эксперимента» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 61-62 (2018)

Проблемы снижения авиационного шума продолжают оставаться актуальными и составляют важную часть общих проблем обеспечения экологической безопасности. Экспериментальный анализ звуковых полей, генерируемых авиационным двигателем, является одной из важнейших и сложнейших задач авиационной акустики. Основная сложность задачи заключается в большом количестве акустических мод, излучаемых двигателем. Основная часть эффективно переносящих энергию акустических мод генерируется вентиляторной ступенью двигателя. Наиболее перспективным методом анализа звуковых полей, генерируемых вентиляторной ступенью, является модальный анализ в воздухозаборном канале и в канале наружного контура. Для отработки методов модального анализа в настоящей работе развивается специальная математическая модель.

Бурдаков Р.В., Синер А.А., Стёпина Е.В., Стряпунина А.А. «Математическая модель звукопоглощающей конструкции с тканевой вставкой» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 85 (2016)

Для создания методологии выбора звукопоглощающих конструкций (ЗПК) применяемых для гашения шума в каналах требуется разрабатывать математические модели ЗПК. Качественная математическая модель позволит более точно выбирать конструктивные параметры ЗПК. В данной работе представлены три математические модели, разрабатываемые авторами, применяемые для расчета акустических свойств однослойных резонансных звукопоглощающих конструкций с тканевой вставкой. Представленные модели являют ся полуэмпирическими с применением эмпирических данных на различных этапах моделирования. Все модели не учитывают касательный поток. Звукопоглощающая конструкция состоит из перфорированного листа, сотовой ячейки и тканевой вставки. Первая модель использует экспериментальные данные по импедансу перфорированного листа и тканевой вставки. Для построения импеданса звукопоглощающей конструкции используется соотношение предложенное авторами. Вторая модель базируется на известных аналитических соотношениях (Transmission line model) и использует сокращенный набор эмпирических данных по сравнению с первой моделью. Третья модель отличается от первых двух еще меньшим количеством эмпирических данных и основывается на решении волновых уравнений в многослойной среде. Для решения уравнений используется пакет ACTRAN. В работе проводится сравнение данных моделей по точности и скорости вычислений, анализируются их сильные и слабые стороны. Рассматривается возможность модификации данных моделей для учета касательного потока. Также, в работе формулируются рекомендации по использованию данных моделей для выполнения практических расчетов.

Берсенев Ю.В., Бурдаков Р.В., Городкова Н.А. «Исследование модального состава шума вентилятора авиационного двигателя на модельном генераторе и в составе двигательной установки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 45-46 (2018)

Для снижения пролетного шума существующих и проектируемых самолетов, оснащенных ТВРД. необходимо понимание процессов образования и распространения авиационного шума. Основным источником пролетного шума современных самолетов является двигатель. В свою очередь. шум двигателя определяется множеством источников, таких как струя, компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, камера сгорания, вентилятор. На современном этапе развития технологии проектирования ТВРД максимальный вклад в общий уровень шума вносит вентилятор. Шум вентилятора обладает преимущественно тональными составляющими, связанными с частотами следования лопаток вентилятора и их гармониками на различных режимах работы двигателя. Таким образом. система звукопоглощения воздухозаборника должна обеспечивать максимальное поглощение звука на указанных частотах. Согласно современным исследованиям звукопоглощающие конструкции (3ПK) должны подбираться исходя из модального состава шума вентилятора, а не максимума коэффициента звукопоглощения. Вместе с тем измерение модального состава представляет собой сложную процедуру, требующую отдельного исследования в лабораторных условиях при наличии источника с задаваемыми и контролируемыми параметрами. Для отработки методики измерения модального состава и изучения его влияния на звукопоглощение при размещении в воздухозаборнике различных типов ЗПК была создана установка генерации мод. Установка состояла из тридцатиточечного источника звука, установленного на специально изготовленную платформу, и канала, состоящего из трех участков экспериментального воздухозаборника: участок ЗПК. корпус микрофонов и воздухозаборник авиационного двигателя. В участке микрофонов выполнены размещения линейного и кольцевого массива микрофонов. Расположение кольцевого массива предусмотрено в двух положениях по краям линейного массива. Были проведены испытания в различных вариантах сборки экспериментального воздухозаборника: участок микрофонов; участок микрофонов и входное устройство: участок ЗПК. участок микрофонов и входное устройство. Для каждого варианта испытания проводились при двух положениях кольцевого массива. Регистрация сигналов звукового давления с микрофонов проводилась по 130 каналам одновременно.

Бурдинский И.Н., Миронов А.С. «Методы и средства обработки гидроакустических навигационных сигналов на базе технологии FPGA» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 9, с. 28-34 (2007)

Предложены новые методы и средства цифровой обработки гидроакустических навигационных сигналов, которые могут использоваться в современных навигационных системах при решении задач позиционирования и приведения автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА).

Петухов Ю.В., Бурдуковская В.Г. «Пространственная расходимость многомодовых акустических пучков, формируемых вертикальной антенной в рефракционном океаническом волноводе» Акустический журнал, 64, № 4, с. 468-474 (2018)

Рассмотрены закономерности, проявляющиеся при формировании пространственного распределения интенсивности акустического поля, возбуждаемого вертикальной антенной в глубоководном океаническом волноводе с открытым к поверхности подводным звуковым каналом и акустически прозрачным дном. Основное внимание уделяется изучению зависимости пространственной расходимости многомодовых пучков от угла компенсации антенны, излучающей тональный сигнал. Установлено, что, если размер апертуры антенны значительно превышает оптимальный, то при определенном угле компенсации, заметно отличающемся от нулевого значения, формируется многомодовый пучок с самой минимальной дифракционной расходимостью даже в отсутствие точек перегиба и гладких экстремумов зависимости длины цикла лучей от их лучевого параметра.

Петухов Ю.В., Бородина Е.Л., Бурдуковская В.Г. «Особенности инварианта пространственно-частотной интерференционной структуры акустических полей в океанических волноводах» Акустический журнал, 64, № 4, с. 475-487 (2018)

Рассмотрены закономерности, которые могут проявляться в поведении инварианта пространственно-частотной интерференционной структуры акустического поля в однородных и неоднородных по трассе океанических волноводах. С использованием ВКБ- и адиабатического приближений получено аналитическое выражение для инварианта, которое при выполнении определенных условий сводится к известному классическому выражению, не зависящему от номеров мод и их четности, а также от частоты излучения. Установлено, что приближенное классическое выражение для инварианта корректно описывает наклон интерференционных линий только в тех диапазонах изменения угла скольжения мод, где зависимость длины цикла соответствующих им бриллюэновских волн от лучевого параметра является достаточно гладкой и монотонной. Исследовано формирование пространственно-частотной интерференционной структуры акустического поля, распространяющегося из мелководного изоскоростного волновода в относительно глубоководный волновод с приповерхностным звуковым каналом.

Бурдюжа В.В. «Магнитные монополи и темная материя» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 154, № 4, с. 751-760 (2018)

Развивается идея Швингера о магнитном мире ранней Вселенной, в которой могли быть образованы магнитные заряды (монополи) и магнитные атомы (g⁺g^-). В современной Вселенной магнитные заряды с энергией в диапазоне гигаэлектронвольт могут быть образованы в магнитосфере молодых пульсаров в сверхсильных магнитных полях. Обсуждаются спектроскопические особенности магнитных атомов и возможности их наблюдения. Реликтовые магнитные атомы могут вносить вклад до 18% в плотность темной материи. Гамма-эксцесс в нашем галактическом центре мог возникнуть при двухфотонной аннигиляции магнитных зарядов как кооперативный эффект от нейтронных звезд. Отмечено резкое физическое отличие магнитного мира Швингера от современного электрического мира Дирака. Об искусственных магнитных монополях также кратко упоминается.

Акуличев В.А., Безответных В.В., Буренин А.В., Войтенко Е.А., Голов А.А., Моргунов Ю.Н., Стробыкин Д.С., Тагильцев А.А. «Особенности формирования интерференционной структуры скалярно-векторных звуковых полей на шельфе Японского моря» Доклады академии наук, 480, № 5, с. 601-604 (2018)

Обсуждаются результаты экспериментального исследования пространственной структуры скалярно-векторного звукового поля, сформированного при буксировке тонального низкочастотного излучателя на шельфе Японского моря. Методически эксперимент обеспечивался буксировкой на глубине 20 м источника тонального сигнала с частотой 134 Гц на различных акустических трассах с удалением до 10 км от комбинированной приёмной системы, состоящей из приёмника звукового давления и трёх ортогональных компонент градиента звукового давления. Особое внимание уделялось исследованию интерференционной структуры скалярных и векторных полей с обеспечением технической и методической достоверности результатов экспериментов в контролируемых гидрологических условиях. Обсуждаются количественные характеристики и особенности формирования интерференции на различных по глубине трассах. Наибольший интерес представляют уникальные результаты сравнения горизонтальных и вертикальных составляющих полей, которые позволили выявить на некоторых трассах наличие вихревых структур в акустическом поле источника.

Баландина А.Н., Бурнашов В.А., Воронин А.В., Калинкин С.Ю., Михайлов А.Л., Подурец А.М., Симаков В.Г., Терешкина И.А., Ткаченко М.И., Трунин И.Р., Шестаков Е.Е. «Микроструктура висмута после ударно-волнового нагружения с предварительным нагревом и регистрация плавления при давлениях 1.6–2.4 ГПа» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 27-34 (2018)

Проведено исследование структуры образцов висмута после ударно-волнового нагружения при давлениях 0.7–2.4 и 22–32 ГПа. Образцы перед нагружением были либо комнатной температуры, либо нагретыми до 230–240°С. В условиях нагружения давлением 1.5–2 ГПа при начальной температуре 233–240°С в висмуте наблюдалось изменение структуры, свидетельствующее о плавлении образца в ударной волне. Время ударно-волнового воздействия составляло ≈0.7 мкс.

Фёдоров А.В., Михайлов А.Л., Финюшин С.А., Калашников Д.А., Чудаков Е.А., Бутусов Е.И., Гнутов И.С. «Определение порога регистрации минимальной удельной массы частиц при исследовании ударно-волнового пыления поверхности материалов» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 76-81 (2018)

В условиях ударно-волнового нагружения с поверхности материалов происходит выброс частиц. Приведены результаты экспериментов по определению минимальных значений удельной массы частиц, при которых скорость их движения можно зарегистрировать с помощью гетеродин-интерферометра (методика PDV). Описан эффект многократного сдвига частоты доплеровского сигнала при отражении лазерного излучения от поверхности металлов и полупрозрачного слоя пылевых частиц.

Быков А.И., Комкин А.И., Миронов М.А. «Поглощение звука резонатором Гельмгольца в канале» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 86-87 (2016)

Резонатор Гельмгольца является одним из самых распространенных элементов глушителей шума. Основы теории резонаторов Гельмгольца впервые были обстоятельно рассмотрены Ингардом. Вместе с тем. до настоящего времени не получено хорошего соответствия между экспериментальными и расчетными характеристиками поглощения резонаторов Гельмгольца, не смотря на проводимые в этом направлении исследования. В данной работе рассмотрены характеристики поглощения резонатора Гельмгольца, размещенного на торцевой стенке круглого каната. Экспериментально исследована зависимость коэффициента поглощения резонатора от диаметра и длины его горла и глубины полости резонатора. Установлено, что на получаемые экспериментальные данные могут существенно влиять нелинейные явления в резонаторе. Поэтому генерируемые в канале звуковые волны следует ограничивать уровнями, обеспечивающими линейный режим работы резонатора Гельмгольца, что соответствовало уровню звукового давления в канале на собственной частоте резонатора 85 дБ. На основе полученных экспериментальных данных была проведена верификация линейной аналитической модели резонатора Гельмгольца, в которой учитывались тепловые потери в полости резонатора, также вязкие потери в резонаторе, оцениваемые через диссипативную присоединенную длину горла резонатора. При этом вязкие потери в резонаторе складывались из потерь в горле резонатора, на передней стенке резонатора, и потерь кромках горла. Если потери на стенке горда хорошо изучены, потери на передней стенке резонатора исследованы ранее, то на кромках горла вязкие потери не теоретически не исследованы в силу сложности теоретического рассмотрения такой задачи. В работе определяется величина потерь на кромке горла на основе данных измерений таким образом, чтобы эти данные соответствовали результатам расчетов, проведенных с помощью рассматриваемой линейной модели резонатора Гельмгольца. В результате были получены зависимости потерь на кромках горла от геометрических параметров резонатора Гельмгольца. Установлено, что потери на кромках горла не зависят от его диаметра, но изменятся с изменением длины горла и глубины полости резонатора.

Быков А.М. «Астрофизические объекты с экстремальным энерговыделением: наблюдения и теория» Успехи физических наук, 188, № 9, с. 894-908 (2018)

Сверхновые звёзды являются объектами с экстремальным выделением энергии и источниками основных химических элементов в галактиках. Излучение широкого спектра электромагнитных волн, нейтрино, гравитационных волн, а также ускорение ядер до ультрарелятивистских энергий сопутствуют этим грандиозным явлениям. Наблюдения за сверхновыми привели к открытию ускоренного расширения Вселенной и введению понятия "тёмная энергия". Современные наблюдения и теоретические модели указывают на множественность наблюдаемых проявлений сверхновых, обусловленную как процессами выделения энергии, так и различием свойств околозвёздной материи. Остатки сверхновых и гамма-всплески, связанные с компактными остатками, являются одними из основных объектов современных программ космических исследований во всём мире. Обсуждаются результаты наблюдений сверхновых и гамма-всплесков, физические модели ускорения нетепловых релятивистских частиц и усиления флуктуирующих магнитных полей в оболочках и остатках сверхновых, а также перспективы проверки этих моделей с помощью наблюдений на орбитальных и наземных телескопах.

Быков Д.И., Комкин А.И., Миронов М.А. «Экспериментальное исследование нелинейного акустического импеданса отверстий» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 63-65 (2018)

Акустический импеданс отверстия при высоких уровнях звукового давления исследовался экспериментально в большом числе работ. Теоретическим основанием для интерпретации результатов экспериментов служит закон Бернулли для стационарного потока через отверстия. Распространение этого закона на осциллирующие течения в отверстии дает, в частности, линейную зависимость действительной части акустического импеданса отверстия от амплитуды колебательной скорости в отверстии и независимость ее от диаметра отверстия. Однако внимательный анализ экспериментальных результатов показал, что диаметр отверстия существенным образом влияет на поведение импеданса при высоких уровнях звукового давления. Целью данной работы является получение надежных экспериментальных данных, демонстрирующих влияние диаметра отверстия перегородки на его акустический импеданс при высоких уровнях звукового давления. Она продолжает исследования авторов в этом направлении

Копьев В.Ф., Фараносов Г.А., Чернышев С.А., Бычков О.П. «О возможности активного управления волнами неустойчивости в невозбужденных турбулентных струях» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 206 (2018)

Разработана стратегия активного управления естественными волнами неустойчивости в турбулентных дозвуковых струях. За основу взят подход, отработанный ранее на тонально возбужденных струях, в рамках которого была продемонстрирована возможность управления искусственно возбужденными волнами неустойчивости путем линейной настройки возбуждения и управляющего воздействия. Проведенный анализ предыдущих результатов по управлению возбужденной струей показал, что подход, в котором волны неустойчивости создаются с помощью воздействия вблизи кромки сопла, наиболее эффективен с точки зрения и потребной амплитуды воздействия, и реализации линейного взаимодействия волн в струе. Исследованы особенности такого управления в широкой полосе частот и предложен способ достижения интегрального снижения уровня сигнала. На реально измеренных случайных сигналах продемонстрирована принципиальная реализуемость предложенной стратегии управления волнами неустойчивости в невозбужденной струе и определены характерные ограничения, которые необходимо учитывать при ее реализации в эксперименте.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Экспериментальное исследование и теоретическое моделирование шума взаимодействия струи и крыла самолета» Акустический журнал, 64, № 4, с. 437-453 (2018)

Использование в гражданской авиации двигателей высокой степени двухконтурности привело к появлению дополнительного источника шума, связанного с шумом взаимодействия реактивной струи и крыла самолета. В работе предложена теоретическая модель для предсказания характеристик шума взаимодействия на основе параметров ближнего поля изолированной струи. Необходимые характеристики ближнего поля получены экспериментально в заглушенной камере АК-2 ЦАГИ с использованием системы азимутальных микрофонных решеток. Также измерен шум в дальнем поле как для изолированной струи, так и для струи с близкорасположенной пластиной, имитирующей крыло. Результаты сравнения направленностей и спектров шума взаимодействия, полученные с помощью предложенной модели и измеренные в эксперименте, находятся в хорошем соответствии.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Метод предсказания шума взаимодействия струи и крыла на низких частотах» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 177-179 (2018)

Значимость проблемы шума струи в компоновке видна из большого числа недавних публикаций. Многие работы посвящены разработке упрошенных аналитических моделей этого эффекта. Аналитические подходы обычно основаны на значительном упрощении исходной геометрии, например, реальное крыло заменяется плоской пластиной (все модели), угол атаки принимается равным нулю, спутный поток не учитывается. Для получения физических оценок для реалистичных конфигураций и параметров потока могут использоваться численные методы с высоким разрешением . однако их применение обычно ограничено единичными случаями из-за высоких вычислительных затрат и во многом поэтому они не подходят для параметрических исследований или задач оптимизации. Отметим, что этот пробел могут заполнить недавно разработанные решатели, основанные на использовании графических процессоров и работающие на обычном настольном компьютере. Однако инженерное приложение требует надежных и быстрых низкоуровневых моделей, способных с приемлемой точностью прогнозировать аэроакустические эффекты, связанные с интеграцией струи в компоновку, например, на начальных этапах проектирования самолета. В работе основное внимание уделяется разработке такой низкоуровневой модели. Эта работа продолжает предыдущие исследования авторов, связанные с аналитическим моделированием эффекта установки струи вблизи крыла для модельных геометрий различной степени сложности: двумерная модель . круглая струя и пластина с рассеянием осесимметричной моды ближнего поля , круглая струя и пластина с учетом рассеяния вращающихся мод. Модель проверена на экспериментальных данных и данных численного моделирования. Показано, что спектр дальнего поля установленной конфигурации может быть предсказан на основе данных о ближнем поле изолированной или установленной струн для упрощенных и реалистичных конфигураций.