Епихин А.С., Елизарова Т.Г. «Численное моделирование газодинамики процесса взаимодействия недорасширенных струй с наклонной преградой» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 509-517 (2021)

Представлены результаты численного моделирования сложных ударно-волновых структур, возникающих при взаимодействии сильно недорасширенной струи с наклонной преградой. Исследования проведены при углах отклонения пластины 45, 60 и 90°, что соответствует различным типам интерференции скачков уплотнения. Для расчёта газодинамических характеристик течения использовался программный комплекс OpenFOAM и решатель QGDFoam, который базируется на решении системы регуляризованных (квазигазодинамических) уравнений. Выполнено сравнение структур течения и распределения давления на преграде с результатами, полученными с применением схемы Курганова–Тадмора, и экспериментальными данными. Выявлены особенности применения данного подхода для расчета сложных ударно-волновых структур потока с наличием тройных точек, контактных разрывов и низкоэнтропийных струек.

Мажуль И.И. «Численное моделирование трехмерного сверхзвукового течения в канале с взаимодействием плоского скачка уплотнения с продольно-ребристой поверхностью» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 519-530 (2021)

Представлены результаты численного моделирования сверхзвукового течения в канале прямоугольного поперечного сечения, имеющем продольно-ребристую нижнюю поверхность. Канал содержит сужающийся входной участок, где обечайкой генерируется скачок уплотнения, падающий на нижнюю поверхность, и последующий участок постоянного поперечного сечения. Численное моделирование выполнено для вязкого трехмерного течения на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса и модели турбулентности k-w SST. Расчеты проведены при числе Маха набегающего потока М=4.

Дмитриев С.М., Хробостов А.Е., Легчанов М.А., Бородин С.С., Баринов А.А., Коновалов И.А., Чесноков А.А., Макаров М.А. «Экспериментальные исследования гидродинамики стратифицированного течения спутных смешивающихся потоков» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 531-539 (2021)

Представлены результаты серии экспериментальных исследований турбулентных потоков, проведенных при помощи кондуктометрической измерительной системы. В результате обработки экспериментальных данных получены оценки осредненных значений концентраций примеси в измерительных ячейках кондуктометрического датчика, дисперсии реализаций, а также автокорреляционные функции и гистограммы распределения плотности вероятности реализаций измерительного сигнала. Сравнение полученных экспериментальных данных с результатами аналогичного по своей постановке бенчмарка GEMIX, направленного на исследование процессов изотермического и неизотермического смешений, в котором регистрация исследуемых характеристик осуществлялась при помощи PIV-метода, дает хорошее соответствие характерных длин волн упорядоченных структур, возникающих на границе раздела потоков. Также наблюдается соответствие профилей кинетической энергии турбулентности для центральных областей экспериментальной модели, в то время как для периферийных зон результаты демонстрируют значительное расхождение с данными GEMIX, что объясняется различием физических принципов используемых методов измерений, а также повышенным пространственным разрешением PIV по сравнению с кондуктометрическим методом.

Чжен Х.Ц., Чэнь Х., Сян Л., Цзо Ч.Г., Лю Ш.Х. «Нестабильности кавитационного течения в канале Вентури с учетом термодинамического эффекта» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 599-614 (2021)

Известно, что при рассмотрении криогенных жидкостей, хладоагентов или перегретой воды надо принимать во внимание термодинамический эффект кавитации. Этот эффект может задерживать и подавлять дальнейшее развитие кавитации, улучшая таким образом эффективность работы гидравлических насосов. Влияние термодинамического эффекта на нестабильность кавитации недостаточно изучено. С целью исследования этого влияния проводится серия экспериментов в специально разработанном канале Вентури продувного типа с использованием воды различной температуры в качестве рабочей жидкости. Впервые нестабильности кавитации анализируются в привязке к уровню термодинамического эффекта ∑^*. С помощью метода постобработки изображений кавитирующего течения дана оценка средней длины кавитации L^*_cav и выявлены три типа кавитационной нестабильности. При увеличении параметра ∑^* наблюдается уменьшение длины кавитации L^*_cav. Для всех вариантов ∑^* кавитационный взрыв (нестабильность системы), отрыв кавитационного облака и колебания длины присоединенной кавитационной полости происходят при низком, среднем и высоком значениях параметра восстановления давления κ. Кавитационный взрыв и переход от отрыва кавитационных облаков к колебаниям длины кавитационной полости приводят к смещению в сторону более низких значений параметра при увеличении величины ∑^*.