Лавриненко А.В., Ермолаева Е.В., Франк М.О., Овчинников К.Д., Тряскин Н.В. «Выбор формы корпуса автономного необитаемого надводного аппарата с помощью современных средств вычислительной гидродинамики» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 71-75 (2018)

Представлен выбор оптимальных обводов корпусов автономного необитаемого надводного аппарата катамаранного типа с помощью современных средств вычислительной гидродинамики. У современных надводных аппаратов большая часть бортовой энергии тратится на перемещение, поэтому выбор оптимальных обводов с точки зрения ходовых характеристик может серьезно повлиять на показатели автономности объекта. В рамках проведенного исследования рассмотрено применение трех типов обводов для надводного аппарата: классические корабельные, торпедообразные и упрощенные (на основе формы корпуса Виглей). Для выполнения расчетов использовался программный комплекс вычислительной гидродинамики OpenFOAM, применение которого было верифицировано путем численного моделирования обтекания корпуса DTMB 5415. Результаты расчетов показали, что численное моделирование позволяет с хорошей точностью определять сопротивление движению морских объектов в широком диапазоне скоростей. По результатам численного моделирования обтекания корпусов трех типов обводов были получены зависимости сопротивления от скорости хода и коэффициента полного сопротивления от числа Фруда по водоизмещению. Анализируя полученные зависимости, было заключено, что классические корабельные обводы с прямым форштевнем, транцевой кормой и большим кормовым подзором для установки движительнорулевого комплекса обладают наилучшими ходовыми характеристиками по сравнению с торпедообразными и упрощенными обводами.

Легуша Ф.Ф., Олейник М.М., Лисенков Н.М., Наливкин П.В., Чижов В.Ю. «Физические эффекты, возникающие при взаимодействии акустической добавки к температуре среды со сферической полостью, взвешенной в жидкости» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 162-166 (2018)

При распространении одномерной звуковой волны в свободной жидкой среде, кроме звукового давления p(x,t) и колебательной скорости u₁(x,t), в ней возникает акустическая добавка к температуре среды T/(x,t). Если в жидкости находится неподвижная сферическая полость, имеющая малые волновые размеры k₁R<<1, где k₁ – волновое число среды, R – радиус сферы, то, за счёт взаимодействия основной звуковой волны с полостью, на её поверхности возникает однородное температурное поле с переменной амплитудой, изменяющейся по гармоническому закону T'_m1· e^iωt. Это происходит, когда внутри полости возникает неоднородная тепловая волна, имеющая сферическую форму фронта. Сильное затухание этой тепловой волны сопровождается диссипацией энергии основной звуковой волны. Кроме этого, при распространении тепловой волны в газе, заполняющем полость, за счёт выделения термоакустической энергии происходит излучение вторичной сферической звуковой волны, вызывающей появление там колебательного процесса.

Легуша Ф.Ф., Рытов Е.Ю., Сетин А.И. «Колебания температуры в бегущей плоской звуковой волне» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 167-170 (2018)

Рассматривается процесс колебаний температуры в бегущей звуковой волне, распространяющейся в однородной неограниченной сжимаемой вязкой теплопроводной среде. Получено выражение для расчета амплитуды T’_m акустической добавки к температуре среды. Проведен численный анализ формул, используемых для оценки значения T’_m в волне. Даны рекомендации по применению формул для расчета амплитуды T’_m в жидких средах и резиноподобных твердых телах. Полученные результаты позволяют уточнить параметры тепловых процессов, возникающих при взаимодействии бегущих звуковых волн с неоднородностями среды и границами сред. Это, в свою очередь, способствует повышению надежности теоретических оценок эффективности диссипативных процессов, возникающих при взаимодействии акустического поля с неоднородностями искусственного и естественного происхождения, находящимися в сплошной среде. При этом значительно расширяется круг задач физической и технической акустики, решение которых имеет большое практическое значение.

Мурга В.А., Клюбина К.А. «Вынужденные колебания капли сжимаемой жидкости в звуковом поле» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 4, с. 171-175 (2018)

В рамках линейной акустики идеальной жидкости (газа) теоретически исследовано поведение жидкой капли или газового пузырька в поле плоской синусоидальной звуковой волны в отсутствие сил тяжести и с учетом поверхностного натяжения. В частности, исследуются деформационные (капиллярные) колебания поверхности капли (пузырька) и обусловленное ими рассеяние звука при частотах, близких к резонансным частотам для любой деформационной моды. Исследование проводится в предположении, что величины возможных деформаций капли или пузырька (то есть смещение любого элемента поверхности деформированной капли от её невозмущённой сферической поверхности) малы по сравнению с радиусом невозмущённой капли и с длиной капиллярных волн на поверхности капли. Приводятся формулы для потенциала рассеянного звука, ширины резонансной кривой, эффективного сечения рассеяния звука, резонансной амплитуды деформаций - для любой моды. Показано, что возможно интенсивное рассеяние звука, вызванное не только нулевой модой (сферические пульсации) колебаний поверхности газового пузырька (как обычно считается), но и другими, деформационными, модами, как пузырька, так и жидкой капли.