Зайцев А.А., Руденко А.И., Алексеева С.М. «К теории баротропных геострофических течений» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 2, с. 39-46 (2018)

Рассмотрены баротропные геострофические течения в декартовых и полярных координатах. Отмечено, что использование полярных координат для анализа геострофических течений предпочтительней, поскольку этим течениям присуща радиальная симметрия. Получены соотношения между основными гидродинамическими характеристиками. Среди них наиболее важными являются выражения компонент скорости геострофического течения через давление. Выполнена процедура выводауравнения завихренности через давление. Установлено, что в стационарных баротропных геострофических течениях изобаты совпадают с линиями тока. Детально изучено радиально-симметричное геострофическое течение.

Асфандияров Д.Г., Глотов В.Ю., Головизнин В.М., Данилин А.В., Зайцев М.А., Канаев Л.А., Кондаков В.Г., Соловьев А.В. «Новые вехи в развитии схемы КАБАРЕ» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 34-36 (2016)

В методе конечных объемов, ставшим стандартом при численном решении систем законов сохранения, наиболее вариативным элементом является определение потоков на гранях расчетных ячеек. Словосочетание «схема КАБАРЕ» определяет технику задания таких потоков через процедуру экстраполяции, в отличие от всех других алгоритмов, где используется интерполяция. Для гиперболических систем уравнений это приводит к разностным схемам, обладающим свойством временной обратимости на течениях, в которых характеристики одного семейства не пересекаются. Схема КАБАРЕ известна достаточно давно. Она прошла все этапы развития – от простейшего одномерного линейного уравнения переноса до квазилинейных систем законов сохранения гиперболическою типа в случае многих пространственных переменных, и подробно описана в монографии. Дальнейшее развитие схемы КАБАРЕ происходит в процессе опытной эксплуатации и наращивания функционала комплекса программ CABARET-Slages. реализующего эту методику на трехмерных неструктурированных гексагональных сетках, адаптированных к границам области.

Копьев В.Ф., Храмцов И.В., Зайцев М.Ю., Черенкова Е.С., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В. «Параметрическое исследование шума вихревых колец различного диаметра» Акустический журнал, 64, № 4, с. 499-507 (2018)

Разработана методика исследования аэроакустических параметров вихревых колец разного диаметра в заглушенной камере. Исследованы траектории движения вихревых колец, создаваемых поршневым генератором с сопловыми насадками разных диаметров выходного сечения. Проведен спектральный анализ шума вихревых колец при их различном удалении от сопловых насадков для различных диаметров. Впервые получены зависимости основной частоты излучения от времени движения кольца в безразмерном виде. Приведенные данные о шуме турбулентных вихревых колец позволяют сделать вывод об одинаковом механизме излучения звука кольцами разных диаметров и скоростей.

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Воронцов В.И. «О влияниям формы лопасти в плане на широкополосную и тональную составляющую шума несущего винта вертолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 105-106 (2018)

Современные способы снижения шума несущей системы вертолета могут быть реализованы следующими пассивными и активными конструктивными средствами: снижение скорости вращения винта; увеличение числа лопастей винта, современная 3-D конструкция лопасти (радиус. хорда, крутка, форма в плане, выбор профилей и их распределение по радиусу, форма законцовки). активные методы (активная крутка, управление высшими гармониками, активный закрылок). Основным рычагом для снижения шума несущего винта является уменьшение скорости вращения. Этот эффект проявляется для всех режимов полета, однако, может иметь неблагоприятные последствия с точки зрения других дисциплин, используемых при проектировании перспективных скоростных вертолетов. По сравнению с вращательной скоростью, другие конструктивные параметры несущего винта влияют на шум в меньшей степени и зачастую оказывают влияние только на конкретный источник шума, проявляющийся при специфических условиях полета. В частности, конструкция лопасти. которая минимизирует шум для одною режима полета, может дать отрицательный вклад в уровни шума на других режимах, поэтому создание конструкции лопасти, которая универсально снижает шум, является труднодостижимой задачей.

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Воронцов В.И., Аникин В.А., Громов В.В. «Экспериментальная проверка результатов расчета акустических и интегральных аэродинамических характеристик модельного несущего винта вертолета в двух и четырехлопастной конфигурации на режиме висения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 166-170 (2016)

В работе представлены результаты сравнения экспериментальных аэродинамических и акустических характеристик крупномасштабной модели несущего винта вертолета, полученных на открытом стенде, с результатами численного моделирования. Измерения проводились для двух и четырехлопастных конфигураций при трех различных углах общего шага и четырех скоростях вращения на режиме висения. Эксперимент сравнивается с численным решением, для расчета которого используется гибридный метод моделирования шума . Отличительными особенностями используемого метода является разбиение области задачи на две подобласти: в ближней области проводится сквозной расчет уравнений Эйлера в неинерциальной системе координат, а в дальней области применяется метод Фокса–Вильямса–Хокингса.

Заморёнов М.В., Копп В.Я., Заморёнова Д.В. «Метод моделирования регенерирующих систем» Математическое моделирование, 30, № 6, с. 133-134 (2018)

Рассматривается разновидность алгоритма фазового укрупнения для анализа регенерирующих систем. Приводится и доказывается теорема о времени пребывания в подмножестве непрерывных состояний. Рассмотрен пример моделирования обслуживающего устройства с обесценивающими отказами с использованием указанной теоремы и метода траекторий. Проведено сравнение результатов моделирования методом траекторий и известным из литературы методом, основанным на решении уравнений марковского восстановления. Сравнение подтвердило правильность предложенного метода моделирования.

Заморёнов М.В., Копп В.Я., Заморёнова Д.В. «Метод моделирования регенерирующих систем» Математическое моделирование, 30, № 6, с. 133-134 (2018)

Рассматривается разновидность алгоритма фазового укрупнения для анализа регенерирующих систем. Приводится и доказывается теорема о времени пребывания в подмножестве непрерывных состояний. Рассмотрен пример моделирования обслуживающего устройства с обесценивающими отказами с использованием указанной теоремы и метода траекторий. Проведено сравнение результатов моделирования методом траекторий и известным из литературы методом, основанным на решении уравнений марковского восстановления. Сравнение подтвердило правильность предложенного метода моделирования.

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.

Губанов Д.А., Запрягаев В.И., Киселев Н.П., Кундасев С.Г., Пивоваров А.А. «Экспериментальное исследование течения в двухконтурной сверхзвуковой струе» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 118-121 (2016)

Представлено описание оборудования, конструкция модельного двухконтурного сопла и результаты экспериментального исследования структуры струйного течения. Данные эксперимента включают визуализацию поля течения и результаты измерения методом PIV. а также результаты зондирования поля течения микроприемником полной) давления и распределение давления по внутреннему контуру сопла. Приведены результаты измерения величины и спектрального состава пульсаций массового расхода с использованием проволочного термоанемометра.

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.

Запрягаев В.И., Кавун И.Н., Губанов Д.А., Дядькин А.А., Рыбак С.П. «Экспериментальные исследования влияния шероховатости сопла на параметры течения в слое смешения осесимметричной трансзвуковой струи» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 94-98 (2018)

Развитие методов математического моделирования сдвиговых турбулентных высокоскоростных течений приводит к необходимости детального описания условий формирования таких потоков. В частности, при моделировании струйных течений встает вопрос об уровне начальных возмущений в потоке и их влиянии на развитие слоя смешения. В работе на примере высокоскоростной воздушной струи, истекающей из осесиметричного сопла исследуются характеристики слоя смешения! вблизи среза сопла и на некотором расстоянии от него. Целью работы являлось исследование влияния состояния пограничного слоя сопла на характеристики слоя смешения в начальном участке дозвуковой высокоскоростной струи.

Губанов Д.А., Запрягаев В.И. «Многомодовые пульсации течения в осесимметричной полости, омываемой сверхзвуковым потоком» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 113-117 (2016)

Различные виды полостей, обтекаемых потоком, имеют место на летательных аппаратах, в рабочих частях аэродинамических труб, в теплообменниках и во многих других инженерных приложениях. Одной из разновидностей данной задачи является осесимметричная каверна, образующаяся в течении одного тела в следе за другим. При обтекании каверн может возникать интенсивное пульсационное течение, где уровень колебаний при определенных условиях достигает значительных величин. В работе представлены результаты экспериментального исследования структуры течения и спектральных характеристик пульсаций в осесимметричной полости, омываемой сверхзвуковым потоком при числе Маха 2. Данные включают шлирен-визуализацию структуры течения синхронизированных с измерениями пульсаций давления, измерение спектральных характеристик пульсаций давления внутри осесимметричной выемки в различных точках, данные о величине измеренной амплитуды пульсаций давления для отдельной моды колебаний в зависимости от времени.

Губанов Д.А., Запрягаев В.И., Киселев Н.П. «Аэроакустическое взаимодействие в сверхзвуковой струе при наличии тонкой преграды» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 80-83 (2018)

Работа посвящена исследованию влияния наличия тонкой преграды в потоке сверхзвуковой струи на её характеристики.

Травин А.К., Стрелец М.Х., Шур М.Л., Запрягаев В.И., Кавун И.Н., Губанов Д.А., Дядькин А.А., Рыбак С.П. «Расчетно-экспериментальное исследование трансзвуквого обтекания модели сопла ракетного блока аварийного спасения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 157-160 (2018)

Как показано в работе . нестационарные характеристики турбулентного следа за соплами ракетного блока аварийного спасения (РБАС) во многом определяют интенсивность аэроакустических воздействий потока на обитаемый модуль (возвращаемый аппарат) при выведении пилотируемою транспортного корабля на орбиту. Расчетное определение этих характеристик представляет собой весьма сложную вычислительную задачу. решение которой требует применения ресурсоемких вихреразрешающих подходов к описанию турбулентности. Для верификации и усовершенствования таких подходов необходимы надежные экспериментальные данные, что диктует необходимость проведения тщательных согласованных между собой экспериментальных и расчетных исследований. В данной работе такое комплексное исследование выполнено для модельного сопла РБАС. находящегося в трансзвуковом потоке (число Маха 0.85) на выходе из сопла Витошинского

Писарев П.В., Аношкин А.Н., Захаров А.Г., Максимова К.А., Ашихмин В.А. «Экспериментальное определение акустической эффективности ЗПК со складчатым заполнителем» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 133-135 (2018)

Представлены результаты лабораторных экспериментов по определению акустических характеристик образцов складчатых звукопоглощающих конструкций. Установлено, что использование взаимно перпендикулярной, шахматной схемы расположения складчатых ячеек ЗПК исключает их взаимовлияние при совместной работе.

Писарев П.В., Захаров А.Г., Аношкин А.Н., Мерзлякова Н.А. «Численный расчет акустической эффективности ячеек ЗПК складчатой формы» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 136-139 (2018)

Работа посвящена исследованию акустических характеристик кубических резонаторов складчатых звукопоглощающих конструкций (ЗПК). В процессе работы сформулированы физическая и математическая модели прогнозирования эффективных акустических, свойств ячеек ЗПК. Проведены численные эксперименты по моделированию акустической волны в модельном канале с резонаторами кубической формы.

Захаров Д.Д. «Параметрический анализ комплексных дисперсионных кривых изгибных волн Лэмба для слоистых пластин в низкочастотном диапазоне» Акустический журнал, 64, № 4, с. 395-410 (2018)

Итерационно-асимптотическим методом исследуются дисперсионные кривые при динамическом изгибе изотропно-слоистых пластин. На основании предельного вида дисперсионного уравнения в явном виде выводятся асимптотики корней в статике при больших значениях модулей корней. Анализируется роль упругих и геометрических параметров слоев. Показано существование критических значений геометрических параметров, где происходит смена типа асимптотики. Оценивается погрешность асимптотик и предлагается итерационный метод расчета точных значений корней в статике. Выводится низкочастотная длинноволновая асимптотика комплексных дисперсионных кривых, точность которой тем выше, чем ниже частота и больше значение номера кривой, так, что всякая комплексная дисперсионная кривая имеет протяженный пологий участок малой кривизны. Сами дисперсионные кривые также рассчитываются с помощью отдельной итерационной процедуры. Анализируется фундаментальная изгибная мода, ее чисто мнимый аналог и появление дополнительных чисто мнимых мод. Приводятся примеры расчета статических корней и дисперсионных кривых для докритических и закритических значений параметров пластины и оценивается эффективность алгоритма.

Зверев В.А. «Два феномена в опытах по локации на просвет» Акустический журнал, 64, № 4, с. 454-467 (2018)

В результате новой обработки полученных ранее экспериментальных данных выявлены два феномена, позволившие получить необходимые и достаточные условия для выделения сигнала, лоцируемого на просвет, с наибольшей эффективностью. Объект локации должен пересекать один из лучей, соединяющих излучатель и приемник, не касающийся водной поверхности. Это служит основой первого феномена, состоящего в значительном (более 100 раз) сжатии выделяемого сигнала. Второй феномен состоит в том, что шумовой фон, окружающий выделяемый сигнал, оказался особым видом помехи, формируемой неровным рельефом дна. Эта помеха не создает ложных тревог и физически аналогична спекл-шуму в оптике. Показано, что аддитивные шумы формируются преимущественно сигналами, рассеянными взволнованной поверхностью озера, и при выделении полезного сигнала подавляются слабо, но могут быть устранены путем придания направленности источнику подсвечивающего сигнала. Все другие шумы полностью подавляются.

Акулич А.В., Звягин А.В., Пестов Д.А., Тюренкова В.В., Жуй Ли Кай «Взаимодействие статической трещины гидроразрыва, находящейся под постоянным давлением жидкости, с природным разломом» Математическое моделирование, 30, № 7, с. 79-92 (2018)

Строится численная модель взаимодействия статической трещины гидроразрыва, находящейся под постоянным давлением жидкости, с природным разломом. Модель описывает механизмы раскрытия и закрытия разлома и его скольжения с трением. Также проводится параметрическое исследование возможности повторного возникновения трещины гидроразрыва на разломе и определяется точка этого возникновения. Впервые дается не только качественная, но и количественная оценка возможности и места повторного возникновения трещины. Проводится сравнение полученных результатов с результатами полной гидроупругой модели, включающей в себя квазистатическое распространение трещины гидроразрыва и течение жидкости в ней. Сравнение показывает пригодность построенной статической модели для реального предсказания повторного возникновения трещины на разломе

Иудин Д.И., Давыденко С.С., Готлиб В.М., Долгоносов М.С., Зелёный Л.М. «Физика молнии: новые подходы к моделированию и перспективы спутниковых наблюдений» Успехи физических наук, 188, № 9, с. 850-864 (2018)

Обсуждаются фундаментальные проблемы физики молнии и последние достижения инструментальной (прежде всего спутниковой) регистрации разрядных явлений в атмосфере. Формирование в грозовом облаке плазменных образований с параметрами, необходимыми для зарождения и развития молниевого разряда, рассматривается как индуцированный электростатическим шумом неравновесный фазовый переход. Источником шума является коллективная динамика заряженных гидрометеоров – взвешенных в конвективном потоке льдинок и капель воды. Взаимовлияние плазменных образований и их поляризация в крупномасштабном электрическом поле грозового облака обеспечивает эффективную генерацию стримеров, описание которых в рамках теории случайных графов и перколяционной теории составляет основу феноменологического представления разряда как фрактальной диссипативной структуры. В рамках указанного подхода удаётся решить ряд важнейших проблем грозового электричества, в том числе объяснить механизм инициации молнии в существенно подпороговых электрических полях, свойства и морфологию молниевых разрядов различных типов, а также построить самосогласованное описание их широкополосного электромагнитного излучения. Обсуждаются дальнейшие перспективы развития модели и важная роль предстоящих спутниковых экспериментов по регистрации интенсивного электромагнитного излучения грозовых облаков.

Анисимкин В.И., Земляницин М.А. «Акустическая методика для исследования тепловых процессов» Радиотехника и электроника, 63, № 9, с. 1029-1032 (2018)

Разработана методика экспериментального исследования тепловых процессов в жидких средах, которая основана на приведении в контакт теплового источника с твердотельным стержнем, зондировании стержня семейством акустических волн и измерении скоростей этих волн при изменении температуры. Методика апробирована на примере фазового перехода первого рода – испарения микрокапель жидкости. Показано, что она позволяет измерять температуру, время, скорость, теплоту испарения и массу жидкостной пробы. После соответствующей калибровки методика применима и для определения коэффициента теплопроводности твердотельных материалов.

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.

Шерстов И.В., Васильев В.А., Карапузиков А.И., Зенов К.Г., Пустовалова Р.В. «Снижение энергопотребления лазерного оптико-акустического газоанализатора SF6» Приборы и техника эксперимента, № 4, с. 117-124 (2018)

Проведены экспериментальные исследования режимов работы лазерного оптико-акустического газоанализатора SF6, направленные на снижение его энергопотребления. В ходе экспериментов показано, что для уверенного детектирования малых концентраций SF6 (менее 100 млрд^–1) необходима средняя мощность излучения CO2-лазера не ниже 100 мВт. Для снижения энергопотребления газоанализатора предложено кратно уменьшать частоту повторения импульсов CO2-лазера и работать на субгармониках резонансной частоты оптико-акустического детектора. Результаты экспериментов позволили снизить энергопотребление газоанализатора до →15 ВА и использовать для его питания серийный Li-ion аккумулятор от ноутбука. Длительность непрерывной работы газоанализатора на одной зарядке аккумулятора составила не менее 6 ч.

Зенюк Д.А., Малинецкий Г.Г., Фаллер Д.С. «Модель эволюции поведенческих стратегий в сетевых структурах» Математическое моделирование, 30, № 6, с. 117-133 (2018)

Предложена модель эволюции поведенческих стратегий в социальных сетях произвольной топологии. В основе лежит дискретная динамическая система на графе, который определяет схему возможных взаимодействий между элементами системы. Дано качественное описание типичных эволюционных сценариев. Приведено простое обобщение модели, позволяющее рассматривать изменение топологии сети, согласованное с динамической системой. Рассматриваются приложения введенной модели к задаче описания коррупционного поведения

Эль-Шеви Е.К., Эль-Рахман А.А., Зигбир С.К. «Распространение затухающих солитонов в высокотемпературной плазменной системе в случае цилиндрической геометрии» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 154, № 4, с. 890-897 (2018)

Исследуются волновые свойства затухающих солитонов в столкновительной размагниченной четырехкомпонентной жидкостной плазменно-пылевой системе, состоящей из распределенных высокотемпертурных электронов, подвижных ионов и отрицательно и положительно заряженных пылевых частиц. Диссипативные свойства пылевых ионных акустических мод исследуются в рамках метода редуктивного возмущения с использованием подходящего геометрического преобразования координат, при этом получается трехмерное уравнение Кадомцева–Петвиашвили с затуханием (3D-КПЗ) в цилиндрических координатах. Изучается влияние столкновительных параметров на структуру затухающего солитона. А именно, исследуется влияние аксиальных, радиальных и полярных координат на время распространения солитона. Результаты работы можно использовать для изучения плазмы в мезосфере Земли.

Харитонов В.В., Зинкин В.Н., Солдатов С.К., Драган С.П., Кленков Р.Р., Сомов М.В., Пенчученко В.В., Шешегов П.М. «Современные проблемы обеспечения акустической безопасности летного и инженерно-технического состава государственной авиации» Проблемы безопасности полетов, № 10, с. 3-15 (2017)

Обоснована необходимость разработки и реализации специальных средств и методов обеспечения акустической безопасности профессиональной деятельности летного и инженерно-технического состава государственной авиации как неотъемлемой части системы обеспечения безопасной эксплуатации воздушного транспорта.

Зиновьев В.Н., Дебита В.А., Пак А.Ю. «Фоновые акустические возмущения в аэродинамических трубах» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 196 (2018)

Рассматриваются основные соотношения, связывающие выходной сигнал термоанемометра с характеристиками акустического ноля, включая ориентацию акустических волн в потоке – углом между нормалью к фронту акустической волны и вектором средней скорости потока. Направление распространения (угол /) определяет положение точки пересечения диаграммы пульсаций, го есть зависимости нормированною выходного сигнала термоанемометра от параметра нагрева датчика, с осью абсцисс. Показано, что термоанемометрический метод позволяет не только получить информацию об интенсивности акустических возмущений, распространяющихся в потоке, но и идентифицировать источники пульсаций и их локализацию. Приводятся результаты измерений фоновых пульсаций в аэродинамических трубах различных научно-исследовательских центров – ЦАГИ, ИТПМ СО РАН, ETW (Кёльн, Германия), ASTRC NCKU (Тайнань, Тайвань). Показано, что в прямоточных аэродинамических трубах наибольший вклад в пульсации потока в рабочих частях дают акустические возмущения. создаваемые пограничным слоем на стенках, перфорацией, щелями в рабочих частях, в то время как в аэродинамических трубах с замкнутым контуром преобладающими могут быть температурные неоднородности при отсутствии или неэффективности теплообменных устройств, а также в криогенных аэродинамических трубах. При этом доля акустических возмущений в общих пульсациях уменьшается.

Зиновьев В.Н., Лебига В.А., Миронов Д.С., Пак А.Ю. «Прохождение акустических возмущений через слой смешения до- и сверхзвукового потоков» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 157-160 (2016)

С помощью термоанемометра экспериментально исследовано прохождение акустических возмущений через плоский слой смешения дозвукового и сверхзвукового потоков с расчетными числами Маха М=0.5 и 2 соответственно. Акустические возмущения частотой f=5–9 кГц создавались в дозвуковом потоке с помощью генератора, представляющего собой свисток, образованный наклонным отверстием на стенке канала с регулируемой глубиной. В большинстве экспериментов частота искусственных акустических пульсаций составляла 6,8 кГц.

Коротков Ю.Ф., Минкин В.С., Зиятдинов Р.Х., Репина А.В. «Экспериментальные исследования акустических генераторных установок» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 74, № 1, с. 23-28 (2018)

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.

Золотарёв В.В., Инзарцев А.В., Ходоренко М.С. «К вопросу о взаимном влиянии гидролокационных устройств при выполнении обзорно-поисковых работ группой автономных подводных роботов» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 12-21 (2018)

На примере гидролокатора бокового обзора (ГБО) даны оценки возможного взаимного влияния дистанционно действующих акустических устройств при выполнении обзорно-поисковых работ группой автономных подводных роботов (АПР). Рассмотрены два типа помех: мощные помехи, обусловленные прямым проникновением зондирующих посылок одного ГБО на приёмный тракт другого ГБО из группы АПР, и реверберационные помехи, обусловленные отражениями от дна в направлениях, близких к зеркальному. Показано, что несмотря на высокий уровень помех первого типа они относительно просто могут быть устранены правильным выбором параметров ГБО-съёмки. Задача выявления или минимизации помех второго типа представляется задачей гораздо более сложной, поскольку они по своим характеристикам практически неотличимы от полезного сигнала.

Зубарева А.Н., Уткин А.В., Лавров В.В. «Ударно-волновые свойства инертных и химически активных пористых сред» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 35-44 (2018)

Проведены исследования ударно-волновых свойств пористых образцов, изготовленных на основе матриц из инертных и химически активных сред, в качестве которых выбраны силиконовый каучук и эмульсия, представляющая собой водный раствор аммиачной селитры с минеральным маслом и эмульгатором. Пористость образцов создавалась при помощи наполнителя из стеклянных микросфер. Волновые профили скорости измерялись лазерным доплеровским интерферометром VISAR. Показано, что при давлении, не превышающем 0.1 ГПа, ударная сжимаемость пористого силиконового каучука является аномальной, что приводит к размытию фронта импульса сжатия по мере распространения по образцу. В эмульсионной матрице без микросфер не наблюдается заметных химических превращений вплоть до давления 15 ГПа. Добавление микросфер резко снижает порог инициирования химической реакции и приводит к установлению стационарной детонационной волны.

Симоненко М.М., Зубков А.Ф. «Экспериментальное исследование сверхзвукового трехмерного обтекания осесимметричного тела с кольцевым выступом на поверхности» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 5, с. 52-59 (2018)

Экспериментально исследовано сверхзвуковое обтекание заостренного на конус осесимметричного цилиндрического тела с выступом в форме прямой кольцевой ступеньки на поверхности под углом атаки. Испытания проведены в аэродинамической трубе А-7 НИИ механики МГУ при числе Маха М=3. На основе данных визуализации структуры течения и измерения давления на поверхности выступа рассмотрена эволюция структуры обтекания при изменении протяженности тела перед выступом под разными углами атаки. Выявлены режимы течения, когда на подветренной стороне выступа наблюдается парадоксальное повышение давления по сравнению с таковым на наветренной стороне. Это явление можно объяснить развитием поперечного отрыва пограничного слоя с последующим образованием вихревой пары вблизи подветренной стороны. Вихри вызывают поперечный отток газа в двух противоположных направлениях от плоскости симметрии. Как следствие, на подветренной стороне высоконапорный поток проникает в область отрыва.

Егерева Э.Н., Егерев А.Ю., Зубов А.О. «Поперечные колебательные движения в вязкой жидкости, контактирующей с пористой средой» Вестник Мордовского университета, 28, № 2, с. 164-174 (2018)

Введение. Рассматривается решение двух задач о поперечных колебаниях в вязкой несжимаемой однородной жидкости, контактирующей с пористой средой (матрицей), насыщенной этой же жидкостью. Поверхностью раздела пористой среды и контактирующей с ней жидкости во всех рассмотренных случаях является плоскость. Материалы и методы. Для описания движения жидкости в пористой среде использовалось нестационарное уравнение Бринкмана. В граничных условиях учитывалось возможное скольжение жидкости в пористой среде вдоль твердой непроницаемой поверхности, ограничивающей пористую среду. Результаты исследования. Получены точные аналитические решения двух задач о внутренних поперечных волнах в вязкой жидкости, находящейся на слое пористой среды. Решение первой задачи показывает, что в вязкой жидкости могут существовать затухающие поперечные волны, скорость которых перпендикулярна направлению волны. В пористой среде амплитуда скорости монотонно уменьшается по мере удаления вглубь пористой среды. Сильное затухание волны происходит на расстоянии, приближенном к ее длине, поэтому дПоперечные колебательные движения в вязкой жидкости, контактирующей с пористой средой

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

Зюзина Н.А., Ковыркина О.А., Остапенко В.В. «О монотонности схемы КАБАРЕ при расчете гиперболических уравнений со звуковыми линиями» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 161-164 (2016)

Проведен анализ монотонности двухслойной по времени схемы КАБАРЕ, аппроксимирующей гиперболические дифференциальные уравнения со знакопеременными характеристическими полями. Получены условия монотонности этой схемы в областях, в которых скорость распространения характеристик имеет постоянный знак, а также в областях, содержащих звуковые линии, на которых скорость распространения характеристик аппроксимируемого уравнения меняет знак. Приведены тестовые расчеты, иллюстрирующие данные свойства схемы КАБАРЕ.

Зюзина Н.А., Ковыркина О.А., Остапенко В.В. «Монотонные разностные схемы сквозного счёта, сохраняющие повышенную точность в областях влияния ударных волн» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 99-102 (2018)