Любимов Д.А. «Анализ RANS/ILES методом влияния переменной теплоемкости на характеристики пульсаций давления в высокоскоростном воздухозаборнике» Математическое моделирование, 31, № 10, с. 72-86 (2019)

С помощью RANS/ILES метода проанализировано влияние переменной теплоемкости на особенности течения и спектры пульсаций давления для различных режимов работы модельного высокоскоростного воздухозаборника. Зависимость теплоемкости от температуры описывается полиномом четвертой степени. Дано краткое описание метода расчета и технологии вычисления теплоемкости с высоким порядком на гранях расчетных ячеек, согласованной со способом расчета параметров течения. Расчеты выполнены при температуре набегающего потока, соответствующей реальным условиям полета.

Литвиненко Ю.А. «Устойчивость дозвуковых макро- и микроструйных течений и микроструйное горение (обзор)» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 3, с. 83-99 (2017)

Представлен цикл работ, посвященный экспериментальному исследованию истечения газовых струй в воздушное пространство. В качестве газа использовались воздух, пропан, водород. Исследования были проведены для различных размеров круглых сопел (от 23 до 0,2 мм) и плоских сопел (от 3 000×1,5 до 0,7×0,1 мм), для различных скоростей истечения в диапазоне чисел Re для макроструй ∼3 000–5 000, и для микроструй Re ∼100–300. По результатам исследований определены механизмы, способствующие росту возмущений в круглой и плоской макроструях, а также способы подавления гидродинамических возмущений в струях. Показаны свойства микроструй при диффузионном горении различных газов, в том числе при акустическом возмущении струи. Показаны особенности диффузионного горения микроструи водорода с образованием так называемой перетяжки пламени и образования двух зон горения – ламинарной и турбулентной.

Мулляджанов Р.И., Сандберг Р.Д., Абдуракипов С.С., Джордж В.К., Ханъялич К. «О спиральных структурах в круглой турбулентной струе» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 12, № 4, с. 40-50 (2017)

При помощи базы данных результатов прямого численного моделирования (Direct Numerical Simulation, DNS) уравнений Навье–Стокса проведен анализ характеристик когерентных структур в турбулентной круглой струе, вытекающей из длинной трубы, на расстоянии до 40 калибров от сопла при числе Рейнольдса Re=5940. Обнаружено, что оптимальные базисные функции POD разложения (Proper Orthogonal Decomposition, POD) имеют вид спиральных возмущений и соответствуют когерентным вихревым структурам, присутствующим в ближней и дальней области течения. Показано, что две первые зеркально-симметричные POD моды, содержащие около 5% полной кинетической энергии турбулентности, описывают пространственную структуру и динамику крупномасштабных пульсаций скорости первой азимутальной моды m=1 сдвигового слоя прямоточной турбулентной струи.

Коробейщиков Н.Г., Роенко М.А., Николаев И.В. «Диагностика потоков газовых кластеров с помощью поперечных профилей интенсивности молекулярного пучка» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 13, № 1, с. 80-94 (2018)

Описан оригинальный экспериментальный метод диагностики кластеров в молекулярных пучках, сформированных из сверхзвуковых газовых струй. Метод основан на измерении поперечного профиля массовой интенсивности пучка на заданном расстоянии за скиммером и позволяет определить основные параметры: средний размер кластеров, соотношение мономеров и кластеров, плотность потока кластеров. Описанный метод можно применять для диагностики кластерных пучков любых чистых газов, при этом не требуется создания специальных моделей или определения эмпирических констант. Благодаря высокой интенсивности кластерных пучков для измерений не требуется сложное высокочувствительное оборудование. С помощью данного метода были определены средние размеры кластеров Ar в диапазоне от 50 до 2000 молекул на кластер. Достоверность полученных значений средних размеров кластеров подтверждается сравнением с результатами других авторов, полученными с помощью разных экспериментальных методов с использованием параметра подобия течений с конденсацией (параметра Хагены) Г*. Проведен анализ физических ограничений описываемого метода.

Козлов В.В., Грек Г.Р., Литвиненко Ю.А., Шмаков А.Г., Вихорев В.В. «Диффузионное горение плоской микроструи водорода, истекающей из щелевого микросопла на до и сверхзвуковой скорости» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 13, № 2, с. 23-36 (2018)

Проведено экспериментальное исследование диффузионного горения плоской микроструи водорода, истекающей из щелевого микросопла на до- и сверхзвуковой скорости. В результате экспериментальных исследований получены следующие результаты. Впервые представлено четыре сценария диффузионного горения плоской микроструи водорода, включая сверхзвуковое горение при наличии сверхзвуковых ячеек, как по воздуху, так и по водороду. Установлено, что стабилизация дозвукового горения микроструи водорода связана с наличием «области перетяжки пламени», а сверхзвукового – с наличием сверхзвуковых ячеек. Обнаружен гистерезис процесса диффузионного горения плоской микроструи водорода в зависимости от способа поджигания микроструи (вблизи или вдали от среза сопла) и направления изменения скорости ее истечения (роста или уменьшения).

Афанасьев Л.В., Яцких А.А., Косинов А.Д., Ермолаев Ю.Г., Семёнов Н.В., Минин О.П., Шевельков С.Г. «Исследование пульсаций потока в форкамере и их связи с пульсациями сверхзвукового потока» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 14, № 2, с. 77-85 (2019)

Проведено экспериментальное исследование влияния пульсаций потока в форкамере на сверхзвуковые возмущения свободного потока. Получены данные о пульсациях потока в форкамере и эффективности детурбулизирующей системы, а также о корреляции пульсаций потока форкамеры и пульсаций потока в рабочей части сверхзвуковой аэродинамической трубы Т-325 ИТПМ СО РАН. В ходе работы апробирована система трехканальных термоанемометрических измерений в дозвуковых и сверхзвуковых потоках.

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Исследование RANS/ILES-методом влияния неоднородности температуры набегающего потока на пульсации давления в канале воздухозаборника» Математическое моделирование, 31, № 10, с. 35-48 (2019)

Статья посвящена применению RANS/ILES-метода высокого разрешения для изучения влияния неоднородности поля температуры набегающего потока на дроссельные характеристики сверхзвукового воздухозаборника смешенного сжатия, интенсивность и спектральные характеристики пульсаций давления в канале воздухозаборника. Исследовано пять вариантов параметров набегающего потока, три из которых имели неоднородное поле температуры. Получены распределения уровня звукового давления в канале воздухозаборника и спектры пульсаций в точках на стенках.

Босняков С.М., Волков А.В., Дубень А.П., Запрягаев В.И., Козубская Т.К., Михайлов С.В., Трошин А.И., Цветкова В.О. «Сравнение двух вихреразрешающих методик повышенной точности на неструктурированных сетках применительно к моделированию струйного течения из двухконтурного сопла» Математическое моделирование, 31, № 10, с. 130-144 (2019)

Представлены результаты расчетов истекающей из двухконтурного сопла струи, полученные с помощью различных вычислительных алгоритмов, разрабатываемых в ЦАГИ и ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Применены вихреразрешающие подходы семейства DES на базе численных методов повышенной точности. Рассматриваемое течение исследовалось экспериментально в ИТПМ СО РАН. Струя была осесимметричной с точностью до влияния поддерживающих пилонов, холодной, дозвуковой на выходе из внутреннего контура и сверхзвуковой – из внешнего. Проведено сопоставление расчетных данных с экспериментом и между собой.