Хлыбов А.А., Углов А.Л. «Об акустическом методе контроля пространственной неоднородности пластической деформации слабо анизотропных ортотропных материалов» Дефектоскопия, № 1, с. 25-36 (2023)

Исследовали возможности использования неразрушающего акустического контроля для определения особенностей пространственного распределения локальных пластических деформаций при деформировании плоских образцов из сплава АМг61. Проанализированы методические особенности использования параметра акустической анизотропии для исследования закономерностей изменения пространственных неоднородностей поля локальных пластических деформаций. Представлена расчетно-экспериментальная методика определения параметра акустической анизотропии, позволяющая корректно определять не только ее величину, но направления локальных осей акустической анизотропии. Рассмотрены источники погрешностей предлагаемой методики, границы ее применимости, а также требования к аппаратно-программным средствам ее реализации. Результаты экспериментальных исследований, проведенные на образцах из слабо анизотропного алюминиевого сплава АМг61, сопоставлены с представлениями автоволновой механики пластичности металлов. Предложен инженерный алгоритм определения ранней локализации зон потери устойчивости при пластическом деформировании образцов. Показана возможность создания методики оценки ресурса пластичности материала при его пластическом формоизменении.

Удодов В.Н. «Новые аспекты теории турбулентности Л.Д. Ландау» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 10-15 (2023)

Разработан математический метод моделирования зарождения турбулентности, развивающий подход Л.Д. Ландау. Показано, что теория турбулентности Ландау является частным случаем общей теории фазовых переходов (ФП) Ландау. По аналогии с теорией сверхпроводимости Гинзбурга–Ландау введен параметр порядка для перехода от ламинарного движения к турбулентному. Показано, что при потере устойчивости ламинарного движения возможны неравновесные ФП как первого, так и второго рода. Проведена аналогия с теорией Ландау–Халатникова для слабо неравновесных состояний. Найден термодинамический потенциал для системы при потере устойчивости ламинарного движения. Вычислен аналог критического индекса параметра порядка для перехода от ламинарного движения к турбулентному, в том числе при возможном экзотическом переходе типа неравновесной трикритической точки. Впервые для перехода к турбулентности найден кинетический индекс у, определяющий зависимость времени релаксации параметра порядка от управляющего параметра, которым является число Рейнольдса. Значение кинетического индекса у=1 совпадает с обычным значением в теории Ландау–Халатникова, однако для экзотической неравновесной трикритической точки этот индекс равен 3. Таким образом, проведена аналогия между теорией турбулентности Л.Д. Ландау и общей теорией ФП Ландау. Показано, что в теории турбулентности в рамках подхода Ландау возможен также неравновесный ФП типа трикритической точки, в том числе экзотического типа, когда критический индекс параметра порядка равен единице. Аналогия не является полной, так как переход от ламинарного движения к турбулентному является существенно неравновесным процессом, тогда как обычная теория ФП Ландау относится к равновесным состояниям. Предложены три новых сценария развития турбулентности при малых числах Рейнольдса в рамках общего подхода Л.Д. Ландау. Остается открытым вопрос о сопоставлении полученных результатов с экспериментальными данными и с результатами численного моделирования.

Мухутдинова А.А., Киреев В.Н., Урманчеев С.Ф. «Влияние диаметра внутреннего цилиндра на распределение гидродинамических параметров течения аномально термовязкой жидкости в кольцевом канале» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 188-191 (2022)

Рассмотрена фильтрация термообратимой полимерной композиции в системе коаксиальных цилиндрических каналов лабораторного стенда. Авторы исходят из условия, что пористость насыпки металлических сферических частиц во внутреннем цилиндре высокая, а в кольцевом сечении внешнего цилиндра – низкая за счёт меньшего радиуса частиц.

Низамова А.Д., Урманчеев С.Ф., Киреев В.Н. «Исследование спектров собственных значений и собственных функций в задаче об устойчивости течения термовязкой жидкости в кольцевом канале» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 195-197 (2022)

Основные теоретические результаты в области гидродинамической устойчивости были получены для течения в плоском канале. При этом вязкость жидкости принималась постоянной величиной. Однако, если принять во внимание зависимость вязкости от температуры в рассматриваемой реальной жидкости и условия теплообмена на стенках канала, неоднородное распределение температуры приведёт к соответствующему распределению вязкости по его сечению. Таким образом на основе постановки задачи гидродинамической устойчивости при течении термовязких жидкостей в плоских каналах было получено обобщённое уравнение Орра–Зоммерфельда с учётом переменной вязкости. При этом зависимость вязкости от температуры большинства капельных жидкостей с той или иной степенью точности можно описать экспоненциально убывающей функцией. Результаты исследования спектров соответствующего дифференциального оператора привели к установлению важной зависимости критического числа Рейнольдса от показателя термовязкости конкретной жидкости: было показано, что с его увеличением происходит снижение критического числа Рейнольдса. В представленной работе рассмотрена задача об устойчивости ламинарного течения термовязкой жидкости в кольцевом канале. В качестве примера из области возможных приложений задачи можно привести обтекание тепловыделяющей сборки теплоносителем в ячеечной модели ядерных энергетических установок. Поставленная задача была сведена к обобщённому уравнению Орра–Зоммерфельда относительно возмущений амплитуды поперечной скорости. Для его решения был использован спектральный метод на основе разложения по полиномам Чебышева первого рода. Решение для устойчивого течения термовязкой жидкости в кольцевом канале было найдено аналитически.

Мухутдинова А.А., Киреев В.Н., Урманчеев С.Ф. «Численное моделирование блокирующего эффекта термообратимой композиции в канале испытательного стенда» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 186-188 (2022)

Рассматривается течение аномально термовязкой несжимаемой жидкости в кольцевом канале, на внутренней и внешней поверхностях которого задан конвективный теплообмен с окружающей средой согласно закону Ньютона–Рихмана. Течение жидкости происходит под действием постоянного перепада давления.

Архипов В.А., Басалаев С.А., Костюшин К.В., Перфильева К.Г., Усанина А.С. «Экспериментально-теоретическое исследование обтекания сферы с учетом вдува газа с ее поверхности» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 81, с. 57-72 (2023)

Представлены новые экспериментально-теоретические данные по исследованию обтекания твердой сферы в условиях истечения потока массы с ее поверхности. Предложен новый способ определения коэффициента аэродинамического сопротивления твердой сферы при истечении потока воздуха с ее поверхности, включающий измерение аэродинамической силы, действующей на обдуваемую равномерным газовым потоком полую сферу с пористой оболочкой, при подаче во внутреннюю полость сферы сжатого газа под давлением. Ключевые слова: твердая сфера, обтекание сферы, вдув газа, коэффициент сопротивления, экспериментальное исследование, численное моделирование

Устинов М.А., Пешков Р.А., Третьяков П.А., Малых Д.А. «Современные способы борьбы с космическим мусором» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 71, с. 210-219 (2022)

Изложены современные способы увода малых космических аппаратов с низкой околоземной орбиты с целью определения наиболее универсального метода решения проблемы засорения космического пространства завершившими свое функционирование малыми аппаратами или их обломками. Приведена статистика запусков малых спутников за последние несколько лет, описаны достоинства и недостатки способов их увода с оценкой времени для выполнения задачи очищения космического пространства на низкой околоземной орбите Земли. Также рассмотрены принципы действия механизмов увода малых космических аппаратов и выделен наиболее универсальный способ, который отличается удовлетворительными энергетическими, массовыми характеристиками, простой конструкцией и минимальными размерами. Результаты работы представлены в виде таблиц, в которых для решения задачи увода малых космических аппаратов с низкой околоземной орбиты Земли рассчитаны параметры тяги и суммарного удельного импульса в зависимости от вида предлагаемого универсального метода. Сделаны выводы о существующих методах и лабораторных образцах и испытаниях, которые в дальнейшем планируют развиваться в направлении очищения космического пространства от закончивших свою миссию малых спутников и их обломков. Ключевые слова: малые космические аппараты, космический мусор, импульсные двигатели, коррекция, кубсат, низкая околоземная орбита, орбита захоронения, увод, твердое топливо, двигательная установка.

Уточкин В.Ю., Брацун Д.А. «Эволюция и структура движений в системе реагирующих растворов с межфазной границей» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 256-257 (2022)

В последние два десятилетия всё большее внимание со стороны исследователей в области химии и механики жидкости привлекает к себе проблема взаимодействия конвективного движения и химических реакций. С одной стороны, это связано с появлением множества приложений в технологиях химической промышленности. С другой, проблема имеет фундаментальный характер и представляет интерес с точки зрения исследования спонтанной самоорганизации сложных систем. Спектр задач реакции-диффузии и без учета механического движения среды чрезвычайно обширен, поэтому значительная часть исследователей фокусируется на реакции нейтрализации с ее простой, но нелинейной кинетикой. Наиболее удобной в этом случае является конфигурация в виде двухслойной системы растворов кислоты и щёлочи, приведение которых в контакт сопровождается появлением третьего компонента – соли. Наличие сразу трех веществ с различными физическими свойствами обусловливает большое количество параметров задачи и, следовательно, широкое многообразие сценариев эволюции. В недавней экспериментальной работе Mizev A, Shmyrova A. Buoyancy-driven instabilities induced by a neutralization reaction in immiscible fluids // J. Phys.: Conf. Ser. 1809, 012030. 2021, посвященной исследованию неустойчивости в системе двух несмешивающихся реагирующих жидкостей, был обнаружен ряд уникальных режимов конвекции, теоретическая трактовка которых до сих пор не ясна. В настоящей работе строится математическая модель наблюдавшегося в этой работе явления.

Гай В.Е., Утробин В.А. «Алгоритмы сжатия звуковых сигналов на основе U-преобразования» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 2, с. 63-68 (2012)

Предлагаются методы сжатия звуковых сигналов на основе интегрально-дифференциального преобразования. Эффективность предложенных методов подтверждается результатами вычислительных экспериментов.