Гайфуллин А.М., Щеглов А.С. «Моделирование закрученных трехмерных пристенных ламинарных и турбулентных струй» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 71-72 (2022)

Хорошо известны автомодельные решения для затопленных плоских ламинарных струй, образующихся при истечении несжимаемой жидкости из бесконечно тонкой щели параллельно твердой поверхности в пространство, заполненное той же жидкостью. Вместе с тем на практике больший интерес представляют трехмерные струи, образующиеся при истечении жидкости из источника конечного размера. Они находят свое применение в таких приложениях, как охлаждение пленок, контроль пограничного слоя, интенсификация испарения. Трехмерные ламинарные пристенные струи практически не исследовались экспериментально. В то же время численное моделирование показывает, что течение в трехмерной пристенной струе приближается к своему автомодельному состоянию при достаточно большом удалении по продольной координате от источника струи. В связи с тем, что сохраняющаяся величина, определяющая автомодельное решение данной задачи, не установлена, данное решение можно отнести к автомодельным решениям второго рода. Что касается закрученных ламинарных пристенных струй, то представляет интерес ответ на вопрос: является ли течение автомодельным при достаточно большом значении продольной координаты. Если да, зависит ли показатель автомодельности от параметра закрученности струи. Посредством численного моделирования авторы работы попытались ответить на поставленные вопросы

Андреянова О.А., Щеглов А.Ю. «Восстановление двух функций в модели колебаний струны, один конец которой помещен в подвижную среду» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 5, с. 765-777 (2023)

Рассматривается обратная задача определения коэффициентов в модели малых поперечных колебаний однородной конечной струны, один конец которой помещен в подвижную среду, а другой свободен. Колебания моделируются уравнением гиперболического типа на отрезке. Одно краевое условие имеет неклассический вид. Дополнительной информацией для решения обратной задачи являются значения решения прямой задачи при известном фиксированном значении пространственного аргумента. В рамках обратной задачи определения требуют функция в неклассическом краевом условии и функциональный множитель в правой части уравнения. Доказаны теорема единственности и теорема существования решения обратной задачи. Для прямой задачи поставлены условия однозначной разрешимости в виде, упрощающем исследование обратной задачи. Для численного решения обратной задачи предложен алгоритм поэтапного раздельного восстановления искомых функций с использованием метода последовательных приближений для решения интегральных уравнений.

Змушко В.В., Разин А.Н., Синельникова А.А., Щербаков А.Н. «Влияние интенсивности ударной волны на развитие неустойчивости на шероховатых контактных границах трехслойной газовой системы» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 3, с. 436-448 (2023)

Изучается влияние интенсивности ударной волны, прошедшей через шероховатые контактные границы, на развитие неустойчивости в трехслойной газовой системе при числах Маха M=1.3 и M=3. Трехслойная система сформирована с помощью постановки по сечению ударной трубы двух тонких пленок (контактных границ). Между контактными границами (в центральном слое системы) находится тяжелый газ (элегаз), а пространство слева и справа от центрального слоя заполнено воздухом. Начальная шероховатость контактных границ задается двухмодовым синусоидальным возмущением. Расчеты проведены по методике МИМОЗА с использованием ILES (implicit large eddy simulation) стратегии моделирования путем интегрирования уравнений Эйлера на разностной сетке с квадратными ячейками. Полученные результаты сопоставляются между собой, а при M=1.3 и с опытными данными.

Савелова А.А., Бусарев В.В., Щербина М.П. «Оценка состава вещества астероидов по спектрам отражения с использованием метеоритных аналогов» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, 78, № 3, с. 2330801_-1-2330801_-7 (2023)

Представлена разработанная в среде MATLAB программа для оценки состава вещества астероидов на основе моделирования их спектров отражения с использованием данных об их метеоритных аналогах. Обсуждаются результаты моделирования и оценки состава вещества для 10 астероидов (1 Цереры, 4 Весты, 51 Немаузы, 65 Кибелы, 102 Мириам, 250 Беттины, 266 Алины, 379 Гуенны, 704 Интерамнии, 1474 Бейры). Для ряда астероидов (1 Церера, 4 Веста, 51 Немауза, 250 Беттина, 704 Интерамния) получено хорошее согласие между модельными спектрами отражения и наблюдаемыми.

Орехов Г.В., Щесняк Л.Е. «Сопряжения закрученного потока с продольным течением» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 23, № 4, с. 322-335 (2022)

В практике проектирования и эксплуатации гидротехнических и водохозяйственных объектов вопросы сопряжения потоков зачастую приобретают первостепенный характер, поскольку требуют внимательного подхода к воздействию на береговую инфраструктуру водных объектов и их сооружений со стороны различного рода течений и струй. Изучено сложное течение в виде затопленной струи, образованной сопряжением циркуляционно-продольного (закрученного) потока с массивом воды, имеющим относительную продольную скорость течения. Исследования проводились посредством математического и физического моделирования. Для выполнения лабораторных экспериментов создан испытательный стенд с моделью для получения циркуляционно-продольного потока и потока с продольной скоростью течения, который формировался в гидравлическом лотке. Численный эксперимент проведен в программном комплексе ANSYS (Fluent). Получены поля и распределения скоростей результирующего течения. Сделан выбор в пользу наиболее благоприятного в плане гидродинамического воздействия на береговую инфраструктуру. Дана оценка точности расчетов численным методом на основе сравнения с результатами физического эксперимента.

Пирогова А.С., Щуплов П.А., Понимаскин А.И., Хлебникова О.А., Хортов А.В., Мятчин К.М. «Мониторинг опасных геологических процессов и явлений в верхней части разреза Черноморского шельфа при помощи акустической инверсии данных 3D инженерной сейсморазведки МОВ-ОГТ разных лет» Геофизика, № 2, с. 55-64 (2023)

Представлена оценка изменения интенсивности и пространственного распределения сейсмоакустических аномалий на шельфе Черного моря, связанных с повышенной газонасыщенностью отложений в верхней части разреза и представляющих потенциальные риски для проведения буровых работ. Изменения рассматриваются на временном промежутке в 2,5 года, с сентября 2019 по февраль 2022 г. Оценка проводилась по двум наборам данных 3D-сейсморазведки МОВ-ОГТ (метода отраженных волн в модификации общей глубинной точки) сверхвысокого разрешения (ССВР), полученным в 2019 и 2022 гг. Указанные сейсмические съемки из-за различий в параметрах методики нельзя отнести к классической 4D мониторинговой съемке. В первую очередь различия связаны с параметрами используемых источников возбуждаемых колебаний и, соответственно, частотным составом двух наборов данных 2019 и 2022 гг. Для оценки изменения свойств среды с течением времени по этим наборам данных предлагается выполнять амплитудную инверсию. Амплитудная сейсмическая инверсия учитывает форму импульса сейсмических данных при оценке моделей акустических (или упругих) свойств среды. Таким образом, влияние отличий в частотном составе сейсмических данных разных лет на результаты интерпретации минимизируется. Синтетические исследования показали целесообразность проведения мониторинга по моделям акустического импеданса, полученным в результате инверсии данных 3D ССВР, характеризующихся различным частотным составом и различной формой импульса. Применение акустической инверсии на полевых данных 3D СсВр 2019 и 2022 гг. позволило оценить изменения в пространственном положении и интенсивности проявления аномалий, связанных с газонасыщенностью в приповерхностном слое, с течением времени, а также определить возможные пути миграции флюида.