Гориховский В.И., Нагнибеда Е.А. «Оптимизация моделирования колебательной кинетики углекислого газа в полном поуровневом приближении» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 65, № 3, с. 527-538 (2020)

Численное моделирование неравновесной кинетики углекислого газа в полном поуровневом приближении представляет собой трудоемкую вычислительную задачу, которая включает решение огромной жесткой системы дифференциальных уравнений и требует оптимизированных методов для ее решения. В настоящем исследовании мы предлагаем оптимизацию для расширенного метода Гира (EBDF). Использование адаптивного шага по времени вместо фиксированного сокращает количество шагов в алгоритме во много тысяч раз, хотя и увеличивает время выполнения каждого шага. Использование параллельных вычислений для нахождения релаксационных членов в уравнениях кинетики позволяет еще больше сократить время расчетов. Численные эксперименты по моделированию колебательной релаксации пространственно-однородного углекислого газа проводились с помощью оптимизированных вычислительных схем разных порядков. Рекомендован оптимальный алгоритм расчетов: параллельная EBDF-схема четвертого порядка с адаптивным временным шагом. Этот метод требует меньше вычислительных затрат времени и памяти, а также обладает высокой стабильностью.

Вишняков О.И., Поливанов П.А., Сидоренко А.А. «К проблеме использования PIV-метода для измерений в тонких высокоскоростных сдвиговых слоях» Прикладная механика и техническая физика, 61, № 5, с. 77-87 (2020)

С использованием PIV-метода проведено измерение скорости течения в зоне взаимодействия ударной волны с пограничным слоем на пластине при значении числа Маха M=1,43. Рассмотрено два состояния набегающего пограничного слоя: ламинарный и турбулентный, причем толщина пограничного слоя может быть на два порядка меньше характерного продольного масштаба течения. Выполнено сравнение результатов измерения скорости в пограничном слое, полученных с помощью PIV-метода при различных настройках аппаратуры, и результатов измерений, выполненных с использованием различных алгоритмов определения смещения частиц-трассеров и восстановления по ним полей скорости. Показано, что основным ограничением для увеличения пространственного разрешения является инерция частиц-трассеров.

Агеев А.И., Осипцов А.Н. «Сдвиговое течение вязкой жидкости над каверной, содержащей пульсирующий пузырек газа» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 493, № 1, с. 38-41 (2020)

Впервые проанализировано влияние флуктуаций давления на величину осредненного трения в сдвиговом течении вязкой жидкости над двумерной прямоугольной микрокаверной, занятой пульсирующим газовым пузырьком. Такая постановка задачи может моделировать течение в вязком подслое турбулентного потока жидкости вблизи микрокаверн полосчатой супергидрофобной поверхности. Цель работы – анализ возможных нестационарных механизмов, приводящих к осредненному проскальзыванию и снижению трения в турбулентном пограничном слое на супергидрофобной поверхности. Для численного решения уравнений Стокса, описывающих сдвиговое течение в вязком подслое над микрокаверной с пульсирующим газовым пузырьком, применяется метод граничных интегральных уравнений.

Соломахин Ю.В., Цыганкова Л.П., Невская И.В., Фершалов А.Ю. «Потери кинетической энергии потока газа на краях активных дуг осевых малорасходных турбин» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 2, с. 98-101 (2020)

Работа посвящена оценке потери кинетической энергии потока газа на краях активных дуг осевых малорасходных турбин, имеющих в своем составе сопловые аппараты с углами установки сопел менее 9° и рабочими колесами с большим относительным шагом рабочих лопаток. Представлены результаты экспериментальных исследований ступеней исследованных малорасходных турбин со средним диаметром соплового аппарата 250 мм в диапазоне варьирования отношения давления перед соплами соплового аппарата к давлению за рабочим колесом от 2.0 до 5.0, частоты вращения ротора от 0 до 14000 об/мин. Представлены результаты исследований потерь мощности и потерь энергии на вентиляцию и трение дисков рабочих колес ступеней исследованных турбин с различными величинами отношения давления перед соплами соплового аппарата к давлению за рабочим колесом; зависимость коэффициента потерь энергии на краях активных дуг подвода при различной парциальности. Указано, что при малых степенях впуска (степень парциальности низкая) интенсивность увеличения потерь мощности на краях активных дуг исследуемых турбин с уменьшением отношения давления перед соплами соплового аппарата к давлению за рабочим колесом снижается