Терехов В.И., Терехов В.В., Филиппов М.В., Чохар И.А. «Взаимодействие двух турбулентных параллельных круглых струй в ближнем поле течения» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 3, с. 3-13 (2022)

Представлены результаты экспериментального исследования турбулентной структуры течения двух параллельных струй в ближней области, истекающих из длинных круглых трубок. Измерения проведены при различных расстояниях между осями трубок s/d=1,2; 1,8; 2,4, а также при различных значениях числа Рейнольдса Re=5,5·10³; 1,1·10⁴. Показано, что в ближней области тандема струй при малых расстояниях между ними продольная компонента скорости на их оси уменьшается медленнее, чем в одиночных струях. При этом расстояние между струями s/d практически не оказывает влияния на поперечный масштаб струи и турбулентные пульсации продольной компоненты скорости. Во всем поле течения, за исключением внешних областей струй, анизотропия турбулентности практически отсутствует.

Журавлева Е.Н. «Течение вязкой жидкости в слое с плоской свободной границей» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 3, с. 14-24 (2022)

Исследуется частично инвариантное решение трехмерной задачи со свободной границей для уравнений Навье–Стокса. Рассматривается область течения, представляющая собой горизонтальный слой, ограниченный снизу твердой плоскостью, а сверху – плоской свободной поверхностью. Вертикальная скорость и давление не зависят от координат x, y. При различных начальных скоростях течения возникают три режима движения: стабилизация к состоянию покоя при увеличении времени, разрушение решения за конечное время и автомодельный режим, в котором толщина слоя со временем неограниченно увеличивается.

Булатов В.В., Владимиров Ю.В. «Решения Вентцеля–Крамерса–Бриллюэна уравнения внутренних гравитационных волн в стратифицированной среде с медленно меняющимися сдвиговыми течениями» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 3, с. 25-33 (2022)

С использованием модельного распределения частоты плавучести и метода Вентцеля–Крамерса–Бриллюэна получено асимптотическое решение задачи о построении решений, описывающих внутренние гравитационные волны в стратифицированной среде с медленно меняющимся по глубине фоновым сдвиговым течением. Асимптотики дисперсионного соотношения выражаются через функции Эйри. С помощью асимптотик для различных модельных распределений фоновых сдвиговых течений получены аналитические представления дисперсионных соотношений и собственных функций. Проведено сравнение точных и асимптотических результатов для различных распределений фоновых сдвиговых течений и режимов генерации, характерных для реального океана.

Змушко В.В., Разин А.Н., Синельникова А.А. «Влияние начальной шероховатости контактных границ на развитие неустойчивости после прохождения ударной волны» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 3, с. 34-42 (2022)

Исследуется процесс турбулентного перемешивания на контактных границах трехслойных газовых систем после прохождения ударной волны. Изучено влияние начальной шероховатости контактных границ на развитие неустойчивости и перемешивание газов, имеющих различную плотность. С использованием неявного метода крупных вихрей и пакета программ МИМОЗА выполнено моделирование развития неустойчивости Рихтмайера–Мешкова. Проведено сравнение полученных результатов с известными экспериментальными данными. Показано, что ширина области перемешивания, энстрофия и масса перемешанных газов существенно зависят от степени шероховатости контактной границы.

Поплавский С.В. «Параметрическое исследование разрушения капли за ударной волной по механизму срыва пограничного слоя» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 3, с. 43-53 (2022)

Рассмотрены физические основы процесса разрушения капель в потоке за проходящей ударной волной по одному из срывных механизмов - срыв жидкого пограничного слоя. Анализ выполнен на основе данных высокоскоростной теневой визуализации поведения капли за ударной волной в диапазоне значений числа Вебера We=200–2200, измерений периода индукции разрушения и регистрации характера уноса массы. Сформулированы условие нестабильности поверхности жидкости по механизму срыва пленки и критерий распада межфазной границы с использованием параметров сопряженного пограничного слоя в жидкости. На основе этого, а также с учетом данных предыдущих исследований получена зависимость времени задержки разрушения капли по этому механизму от характеристик жидкости и параметров потока.

Хабошан Х.Н., Юсефи Э., Своркан Е. «Анализ турбулентного пограничного слоя и возможности уменьшения поверхностного сопротивления на плоской пластине с использованием микрообдува» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 3, с. 62-74 (2022)

С использованием SST-(κ-ω)-модели турбулентности выполнен численный анализ параметров турбулентного пограничного слоя и исследована возможность уменьшения поверхностного трения на плоской пластине путем микрообдува воздухом. Макромасштабные характеристики большого количества микроструй определяются с использованием модели микропористой стенки, встроенной в пакет ANSYS FLUENT с помощью пользовательских функций. Получены результаты численных расчетов при значениях числа Маха M=0,2–0,5 и значениях числа Рейнольдса Re=2,88·10⁶–7,20·10⁶. Алгоритм позволяет достаточно точно описать незначительное увеличение толщины пограничного слоя, толщины вытеснения и толщины потери импульса, а также уменьшение градиента скорости и сдвигового трения. Показано, что при числе Маха M=0,4 и доле вдуваемого воздуха, равной 0,008, применение микрообдува пластины воздухом позволяет уменьшить коэффициент поверхностного трения на 51% по сравнению со случаем обтекания плоской пластины. При увеличении доли вдуваемого воздуха и числа Маха коэффициент поверхностного трения уменьшается.

Ильгамов М.А., Шакирьянов М.М. «Положения упругого равновесия трубопровода с вибрирующими опорами» Прикладная механика и техническая физика, 83, № 3, с. 183-192 (2022)

Рассмотрены пространственные колебания трубопровода на двух опорах, вибрирующих в вертикальном направлении с одинаковыми амплитудами и фазами. Движение трубопровода включает вращение (качение) вокруг прямой, проходящей через опоры, и изгибную деформацию. Предполагается, что изгиб происходит в плоскости качения без деформации кручения. Использованы нелинейные уравнения изгиба и углового движения трубопровода. Изучено движение трубопровода, в случае когда влияние на изгиб внутреннего давления среды в трубе значительно больше влияния ее веса. По аналогии с маятником Капицы определены значения входных параметров, при которых верхнее и нижнее изогнутые положения трубопровода являются устойчивыми. Проведены численные расчеты для армированной магниевой трубы, заполненной метаном.