Агишева У.О., Галимзянов М.Н. «Волны давления в трубе заполненной жидкостью, содержащей пузырьковую область конечных размеров» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 24-27 (2022)

Рассмотрено распространение слабых возмущений в перегретой водовоздушной пузырьковой среде, когда в пузырьках помимо пара воды присутствует инертный газ (например, воздух), не участвующий в фазовых переходах. Построены карты зон устойчивости рассматриваемых систем в зависимости от величины перегретости жидкости на плоскости «объемное содержание–радиус пузырьков». Проанализировано влияние начального перегрева (от сотых долей градуса до десяти градусов) на эволюцию гармонических волн. Для неустойчивых систем изучена зависимость инкремента от величины радиуса пузырьков при увеличении перегретости воды.

Агишева У.О., Вдовенко И.И., Галимзянов М.Н. «Акустическая устойчивость перегретой жидкости с парогазовыми пузырьками» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 27-30 (2022)

Изучены двумерные осесимметричные волновые возмущения в канале с водой, содержащей тороидальный коаксиальный кластер, заполненный водовоздушной пузырьковой смесью. По результатам численных расчетов проанализирована зависимость максимальной амплитуды давления, формирующейся в канале, от геометрических параметров кластера и канала, а также от амплитуды первоначального воздействия. Установлено, что в случае цилиндрического кластера амплитуда волнового сигнала за пузырьковой зоной в несколько раз превышает амплитуду для случая цилиндрического тороидального кластера. В ходе численных исследований показано, что фокусировка сигнала за пузырьковой областью происходит раньше для сплошного цилиндра, чем для тороидального.

Aliev A.R., Gamzaev Kh.M., Darwish A.A., Nofal T.A. «Numerical Method for Solving the Inverse Problem of Non-Stationary Flow of Viscoelastic Fluid in the Pipe» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 15, № 4, с. 90-98 (2022)

Рассматривается процесс нестационарного течения несжимаемой вязкоупругой жидкости в цилиндрической трубе постоянного сечения. Для описания реологических свойств вязкоупругой жидкости используется модель Кельвина–Фойгта и математическая модель данного процесса представляется в виде интегро-дифференциального уравнения в частных производных. В рамках данной модели поставлена задача определения перепада давления по длине трубы, обеспечивающего пропуск заданного расхода вязкоупругой жидкости по трубе. Поставленная задача относится к классу обратных задач, связанных с восстановлением правых частей интегро-дифференциальных уравнений. Путем замены переменных интегро-дифференциальное уравнение преобразуется в дифференциальное уравнение третьего порядка в частных производных. Сначала строится дискретный аналог задачи с использованием конечно-разностных аппроксимаций. Для решения полученной разностной задачи предлагается специальное представление, позволяющее расщепить задачи на две взаимно независимых разностные задачи второго порядка. В результате получена явная формула для определения приближенного значения перепада давления по длине трубопровода при каждом дискретном значении временной переменной. На основе предложенного вычислительного алгоритма были проведены численные эксперименты для модельных задач

Губайдуллин Д.А., Шайдуллин Л.Р., Фадеев С.А. «Вынужденные продольные колебания газа и аэрозоля в открытой трубе со скачком сечения» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 510, № 1, с. 59-63 (2023)

Экспериментально исследуются вынужденные продольные колебания газа и аэрозоля в открытой трубе со скачком сечения. Наблюдается интенсификация колебаний газа в трубе со скачком сечения в сравнении с однородной трубой, при этом сохраняется близкий к гармоническому, непрерывный вид формы волны давления. Обнаружена немонотонная зависимость времени осаждения аэрозоля от частоты колебаний с минимальным значением на резонансной частоте.

Лущик В.Г., Макарова М.С., Решмин А.И. «Численное моделирование управления турбулентным потоком на входе в трубу с целью ламинаризации течения» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 81-96 (2023)

Рассмотрены различные способы ламинаризации течения в трубе путем управления осредненными и турбулентными параметрами течения. Для численного моделирования течений с нарастанием и вырождением турбулентности предлагается использовать трехпараметрическую RANS-модель турбулентности, показавшую хорошие результаты при моделировании существующих экспериментов по ламинаризации. Расчеты для трех вариантов входных устройств с разными профилями скоростей и одинаковой мелкомасштабной турбулентностью на входе показывают возможность достижения ламинаризации течения в трубах при числах Рейнольдса Re>10000. Из трех рассмотренных вариантов входных устройств наиболее эффективным является вариант с организацией коаксиального течения с меньшей скоростью в центральной области и большей в пристеночной области. В такой конфигурации ламинаризация происходит вплоть до числа Рейнольдса Re*=16000. Показано, что в этом случае уменьшение интенсивности турбулентности и ее масштаба приводит к еще большему значению Re*.