Огородников В.А., Ерунов С.В., Панов К.Н., Чудаков Е.А., Блинов И.А., Георгиевская А.Б., Замыслов Д.Н., Фарин И.Р. «Характеристики “пылевых” потоков с поверхности лайнеров из меди и свинца при выходе на нее одной или последовательно двух ударных волн» Письма в ЖЭТФ, 117, № 10, с. 746-753 (2023)

Приведены результаты впервые проведенных сравнительных экспериментальных исследований процесса ударно-индуцированного выброса частиц (“пыления”) со свободной шероховатой (Rz20) поверхности лайнеров из меди и свинца при выходе на нее одной или последовательно двух ударных волн, разделенных по времени на 0.2 мкс. Такая ситуация возникает, как правило, в кумулирующих системах для сжатия плазмы цилиндрическими или сферическими лайнерами при их ударно-волновом или квазиизэнтропическом ускорении продуктами взрыва. С использованием методик импульсной рентгенографии, лазерно-оптической съемки, пьезоэлектрических датчиков давления и гетеродин-интерферометра исследована качественная картина и определены количественные характеристики процесса выброса частиц со свободной поверхности (СП): скорости СП и фронта потока (ФП) частиц, распределения плотности (массы) потока частиц в направлении его движения, необходимые для уточнения имеющихся особенностей и создания более обоснованных моделей описания эффекта.

Антонов Д.В., Федоренко Р.М., Стрижак П.А. «Математическое моделирование процесса формирования вторичных фрагментов при соударениях капель жидкостей» Инженерно-физический журнал, 96, № 1, с. 19-29 (2023)

Выполнено математическое моделирование образования вторичных капель при соударении первичных капель жидкости с применением метода VOF. Изучено влияние различных факторов на условия дробления капель жидкости и их интегральные характеристики. Вычислены отношения площадей поверхностей жидких капель после и до их соударения. Установлено, что минимальное отношение этих площадей соответствует соударению капель равных размеров и что наиболее эффективным является центричное столкновение капель. Определены критические числа Вебера первичных капель, при превышении которых характеристики вторичных капель не претерпевают значительных изменений.

Ларченко А.В., Лебедь О.М., Пильгаев С.В., Сидоренко Д.И., Федоренко Ю.В. «Особенности возбуждения волновода земля–ионосфера на частотах выше частоты первого поперечного резонанса» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 2, с. 278-285 (2023)

Рассмотрены экспериментальные данные регистрации сигналов твик-атмосфериков и ионосферного источника, образованного в результате нагрева ионосферы, на частотах выше частоты первого поперечного резонанса волновода Земля–ионосфера (∼1.8 кГц). Показано, что вдали от источника на частотах вблизи резонанса наблюдается практически полная круговая левая поляризация горизонтального магнитного поля, углы падения малы и составляют от 10 до 35°. Совместный анализ данных наблюдений и результатов моделирования показал, возможность расчета величины эффективной высоты отражения по оценкам угла падения, что может быть использовано для диагностики нижней ионосферы. При этом для ионосферного источника необходим учет его диаграммы излучения.

Решетов А.А., Федоров Д.И. «Методы, средства и технология повышения эффективности вибрационной диагностики газоперекачивающих агрегатов» Контроль. Диагностика, 26, № 4, с. 50-57 (2023)

Предложены расчетно-экспериментальные методы, средства и технология контроля технического состояния газоперекачивающих агрегатов по параметрам крутильных колебаний. Для выявления риск-чувствительных деталей газоперекачивающих агрегатов применяются энергетические формы собственных крутильных колебаний валопровода машины. Полученные результаты позволили снизить эксплуатационные затраты.

Васнев И.Р., Федорова Н.Н. «Численное моделирование нагрева стенок экспериментальной модели в сверхзвуковых течениях» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 2, с. 121-126 (2023)

Представлены результаты расчетов сверхзвуковых турбулентных течений в канале с учетом сопряженного теплообмена между воздушным потоком и медной пластиной, моделирующей чувствительный элемент термопары. Численное моделирование выполнено при числах Маха набегающего потока M_∞=3, 4, 5. Показано, что результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными, полученными в импульсной аэродинамической установке. Установлено, что при значениях времени порядка 100 мс сопряженный теплообмен со стальными стенками модели можно не учитывать. Ключевые слова: численное моделирование, сверхзвуковое течение, сопряженный теплообмен

Аксенов А.А., Тимушев С.Ф., Клименко Д.В., Федосеев С.Ю. «Применение акустико-вихревого метода для моделирования шума пропеллера мультикоптера» Математическое моделирование, 35, № 6, с. 14-36 (2023)

За последние десять лет происходит резкое увеличение применения мультикоптеров для различных целей. Мультикоптеры стали чрезвычайно популярными и используются в областях от наблюдения за дорожной ситуацией или пожарной обстановкой до раздачи Интернета или прохладительных напитков. Бесшумность и эффективность двигательной установки с винтовым движителем являются ключевыми аспектами при разработке современных беспилотных летательных аппаратов. Развитие этой области авиатехники в условиях ужесточения норм по шуму невозможно без эффективных методов оптимизации, работающих совместно с системами автоматизированного проектирования. Такой вызов требует развития теоретических подходов о численном моделировании механизмов генерации звука винтами мультикоптеров и соответствующего программного обеспечения. В данной статье рассмотрено программное обеспечение, основанное на методе расчета генерации звука и излучения шума винтом дрона с учетом декомпозиции вихревой и акустической мод. Развитие этого метода позволяет учесть влияние неоднородности и турбулентности потока, интерференции роторов, дифракции звука элементами планера, импедансных характеристик покрытия корпуса и других факторов при одновременном обеспечении точности и скорости вычислений.

Федотова М.А., Климачков Д.А., Петросян А.С. «Волновые процессы в плазменной астрофизике» Физика плазмы, 49, № 3, с. 209-259 (2023)

Обсуждаются теоретические исследования волновых процессов во вращающейся астрофизической плазме. Особое внимание уделено новым теоретическим моделям астрофизической плазмы, таким как магнитогидродинамическое приближение мелкой воды и неупругое приближение наряду с часто применяемым приближением Буссинесска. Помимо традиционного приближения для силы Кориолиса обсуждаются эффекты, вызванные ее нетрадиционным представлением, учитывающим горизонтальную составляющую вращения. Подробно описаны линейные волны в такой плазме и обсуждаются их дисперсионные характеристики. Приведен обзор неустойчивостей в астрофизической плазме вследствие нелинейных эффектов. Ключевые слова: магнитная гидродинамика, мелкая вода, приближение Буссинеска, неупругое приближение, волны, нелинейные волны, параметрические неустойчивости

Филатов С.В., Поплевин А.В., Лихтер А.М., Королев О.Г., Сербин В.И., Рыбаков А.В., Тумачев Д.Д., Левченко А.А. «Особенности генерации вихревого движения волнами на поверхности мелкой и глубокой воды» Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 12, с. 53-64 (2022)

Выполнены экспериментальные исследования процессов формирования вихревого движения на поверхности мелкой и глубокой воды, генерируемого двумя волнами частотой 6 Гц, распространяющимися на поверхности под углом 90°. Эксперименты проводились в стеклянной ванне размером 70×70 см. Глубина воды изменялась от 2 до 19 см. Установлено, что при одинаковых условиях возбуждения волн на поверхности мелкой воды формируется один большой вихрь и несколько смазывающих, а на поверхности глубокой воды формируется несколько больших вихрей с завихренностью разного знака. Показано, что в установившемся режиме значения завихренности и энергии вихревого движения хаотически изменяются вблизи некоторого среднего значения. PDF-распределения значений завихренности и энергии близки к Гауссовым на 19-й секунде накачки, но существенно деформируются к 900-й секунде в результате формирования на поверхности воды крупномасштабных вихрей. Ключевые слова: нелинейные поверхностные волны, вихри, турбулентность, мелкая вода, глубокая вода, нормальное распределение, число Рейнольдса.

Битюрин В.А., Бочаров А.Н., Добровольская А.С., Попов Н.А., Фирсов А.А. «Перепробой продольно-поперечного разряда в сверхзвуковом потоке воздуха» Физика плазмы, 49, № 5, с. 425-437 (2023)

Представлена физическая и численная модель продольно-поперечного разряда в сверхзвуковом потоке воздуха. Рассматриваемая модель учитывает не только традиционные механизмы взаимодействия разряда и потока (конвекция, диффузия, тепловыделение, термохимическая неравновесность), но и процессы диссоциации и ионизации в сильных приведенных электрических полях. Показано, что в рамках двумерной модели разряда постоянного тока токовая петля уносится потоком до тех пор, пока скорость ионизации за счет сильного приведенного электрического поля в непосредственной близости от электродов не обеспечит достаточную ионизацию для формирования альтернативного канала тока: начинает формироваться новая петля тока, а старая затухает. Этот рассматриваемый процесс перепробоя разряда имеет периодический характер, при этом частота перепробоев в токовой петле пропорциональна амплитуде тока. Ключевые слова: сверхзвуковой воздушный поток, разряд постоянного тока в потоке, нетермическая ионизация, токовая петля, перепробой разряда

Дмитриев В.В., Каган М.Ю., Каменский В.Г., Кац Е.И., Кведер В.В., Крейнес Н.М., Лебедев В.В., Марченко В.И., Мельниковский Л.А., Смирнов А.И., Суслов И.М., Фомин И.А., Эдельман В.С. «Памяти Александра Фёдоровича Андреева» Успехи физических наук, 193, № 6, с. 687-688 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.05.039360

Мехова О.С., Смирнова Д.А., Морозов Е.Г., Остроумова С.А., Фрей Д.И. «Внутренние волны в районе острова Хаф-Мун, Южные Шетландские острова» Океанология, 63, № 4, с. 564-575 (2023)

Анализируются внутренние волны на основе измерений в 87-м рейсе НИС “Академик Мстислав Келдыш” в проливе Брансфилда у острова Хаф-Мун и расчетов по численной модели. Измерения проводились 25 января 2022 г. в течение четырех часов с помощью термокосы, оснащенной датчиками температуры и давления, параллельно с измерениями CTD-зондом. Колебания температуры по датчикам термокосы и зонда показали, что амплитуда внутренних волн близка к 5 м, иногда достигая 15 м. По результатам расчетов глобальной приливной модели TPXO9, в районе работ преобладают неправильные полусуточные приливы. Численные расчеты параметров внутренних волн показывают, что бароклинный прилив, сгенерированный на крутом склоне, распадается на более высокочастотные волны.

Мехова О.С., Смирнова Д.А., Фрей Д.И. «Структура придонных потоков в абиссальных каналах Атлантики: судовые и автономные наблюдения в Канале Вима, Разломе Романш и Проходе Кейн» Океанология, 63, № 4, с. 576-589 (2023)

Проведено сравнение данных измерений в глубоководных каналах Атлантики, полученных в результате двух различных методов: CTD/LADCP-зондирований с научно-исследовательских судов и данных автономных заякоренных буйковых станций. Проведенное сравнение показало, что несоответствия между данными, полученными двумя разными методами, могут существенно превышать инструментальную точность приборов. Этот результат подчеркивает важность выбора точек для заякоренных станций в условиях существенных пространственных градиентов измеряемых характеристик. Результаты анализа показали, что на протяжении всего пути распространения антарктических вод, несоответствия измерений имеют одинаковые порядки величин, то есть полученные выводы могут быть справедливы для всех абиссальных каналов с интенсивным потоком Антарктической донной воды.