Абалакин И.В., Бобков В.Г., Ивчин В.А., Козубская Т.К. «Численное моделирование акустики дальнего поля винтов вертолета МИ-26» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 30-31 (2023)

Представлены результаты моделирования турбулентного течения вблизи несущего и рулевого винтов вертолета Ми-26 с применением численной методики, разработанной авторами ранее. Целью проведенных расчетов является исследование акустических характеристик этих винтов в дальнем поле.

Косушкин К.Г., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. «Влияние «фазировки» лопастей соосного несущего винта на его акустические характеристики» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 32-33 (2023)

Моделируется обтекание соосного несущего винта (НВ) на режиме косого обтекания и оценивается влияние «фазировки» лопастей на его аэродинамические и акустические характеристики. В данной работе используется лопастная вихревая теория винта на базе тонкой несущей поверхности в нестационарной постановке и метод расчета акустических характеристик несущего винта на основе уравнения Фокс Вильямс–Хоугинса.

Бычков О.П., Копьев В.Ф., Миронюк И.Ю., Солнцев И.А., Фараносов Г.А., Чернышев С.А., Юдин М.А. «Численное моделирование аэроакустических характеристик сверхзвуковых струй на расчетном режиме истечения» Тезисы докладов XX научно-технической конференции по аэроакустике (24–29 сентября 2023 г.) М.: Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (2023), с. 263-264 (2023)

Развитие сверхзвуковых гражданских самолетов нового поколения и необходимость снижения их уровня шума на местности до приемлемых значений обусловливает актуальность задачи исследования механизмов генерации шума в высокоскоростных струях, в том числе – в сверхзвуковых. Согласно теоретическим и экспериментальным исследованиям шума высокоскоростных сверхзвуковых струй принято считать, что процессы генерации шума смешения в них связаны, главным образом, с развивающимися в слое смешения струи волнами неустойчивости. В дозвуковых же струях доминирующими источниками шума являются источники квадрупольного типа, связанные с процессами турбулентного перемешивания в слое смешения струи. Представляет интерес проследить, каким образом изменяются относительные вклады указанных механизмов при увеличении скорости истечения струи. В настоящей работе для исследования данной задачи используются методы численного моделирования. Рассмотрено несколько струй, истекающих из сопла Лаваля с числами Маха от 1.5 до 2.5. При этом для анализа именно шума смешения на сверхкритических перепадах давления удобнее рассматривать струи на расчетном режиме, при котором система скачков уплотнения и волн разрежения имеет минимальную интенсивность, поэтому для каждого режима истечения строилось свое сопло в соответствии с упрощенной методикой, изложенной ранее. Расчеты проводились методом крупных вихрей (LES) на основе схемы CABARET, реализованного в виде программного кода, работающего на графических процессорах. Использовались расчетные сетки с умеренным числом ячеек ∼10–15 млн. Результаты для режима истечения с М=2 сравнивались с данными измерений, проведенных в АК-2

Bolotnova R.Kh., Korobchinskaya V.A. «Formation of supersonic steam-water jets accompanied by generation of acoustic pulsations» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 16, № S1.2, с. 330-336 (2023)

The features of supersonic steam-water jets formation under outflow through a thin nozzle from a high-pressure chamber are considered. The modes of emerging vibration processes are investigated, depending on variation of initial saturation states determined by pressure and temperature. The proposed model equations system of steam-water mixture in three-dimensional formulation, in two-temperature, single-pressure, single-velocity approximations, takes into account interphase heat exchange, evaporation and condensation phenomena. The numerical implementation of this problem is carried out by the authors developed solver in the OpenFOAM package. The process of evolution a supersonic jet with formation Mach disk is studied and the causes of generation a pressure acoustic pulsations are investigated. The analysis of influence of initial saturation states of vapor-water fluid located in a high-pressure chamber on intensity and frequency of acoustic vibrations is given. To justify the reliability numerical method in the OpenFOAM package, the obtained solution with experimental photograph of supersonic nitrogen jet owing through cylindrical nozzle from a high-pressure chamber is compared.

Шорстов В.А. «Численное исследование особенностей распространения акустических возмущений в нерегулируемом сверхзвуковом воздухозаборнике» Математическое моделирование, 35, № 10, с. 19-35 (2023)

С помощью программы «Трекер вихрей и волн» проведен ряд расчетов для выявления особенностей распространения акустических возмущений в канале сверхзвукового воздухозаборника с высоким уровнем неоднородности потока и турбулентности. Рассматривались задачи для цилиндрического канала с однородным потоком и выбранного нерегулируемого воздухозаборника. Выполнялись расчеты с возмущениями вентилятора и без них в постановках URANS и IDDES. С помощью построения диаграмм фазовых скоростей и сопоставления результатов разных расчетов были разделены и рассмотрены акустические возмущения, порожденные потоком, и эволюционирующие возмущения вентилятора. Работа содержит описания особенностей каждого из компонентов. Расчеты показали слабое влияние интенсивной турбулентности на темп затухания возмущений вентилятора и сильное влияние на их структуру, включающее изменение частоты. Отмечено, что быстрая трансформация исходной структуры возмущений должна повлиять на работу звукопоглощающих конструкций и процесс экранирования шума элементами планера. Следует обратить внимание на то, что течение в практически приемлемом воздухозаборнике будет более однородным и менее турбулентным, что требует дополнительных расчетов перед обобщением выводов. Ключевые слова: аэроакустика, взаимодействие акустических возмущений с турбулентностью, сверхзвуковой воздухозаборник, вихреразрешающий расчет, трансформация акустических возмущений.

Белоконь А.Ю., Лазоренко Д.И., Фомин В.В. «Численное моделирование цунами в системе севастопольских бухт» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 3, с. 52-61 (2023)

В рамках численного моделирования выполнено исследование проникновения волн цунами в систему Севастопольских бухт. Для моделирования распространения цунами использовалась нелинейная гидродинамическая модель SWASH. Для определения краевых условий на жидкой границе расчетной области с помощью модели цунами Черного моря рассчитаны колебания уровня вблизи Севастополя в районе глубин 90 м при прохождении волн цунами из трех потенциально возможных очагов цунами, вызванных подводными землетрясениями магнитудой 7. Анализ результатов численных экспериментов показал, что при проникновении цунами в бухты Севастополя из ближнего очага подъем уровня моря в вершинах бухт может достигать 1–2 м. При этом максимальные амплитуды колебаний уровня получены для бухт Песочная и Карантинная, где они составили 2 м. В Севастопольской бухте подъемы уровня могут достигать около 0,5–1 м. Рассчитанные мареограммы демонстрируют, что наиболее интенсивные колебания происходят в первые 3–3,5 ч действия цунами. Показано, что от волн, приходящих из удаленных очагов, прибрежная зона Севастополя защищена мысом Херсонес. Численные эксперименты показали, что защитные молы на входе в Севастопольскую бухту не оказывают существенного влияния на вызванные цунами колебания уровня моря внутри бухты.

Зайцев А.И., Пелиновский Е.Н. «Моделирование функций распределения высот волн цунами вдоль восточного побережья острова Сахалин» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 16, № 3, с. 62-71 (2023)

Изучаются функции распределение высот волн цунами вдоль восточного побережья острова Сахалин от источников, расположенных вдоль Курильских островов. Приводятся известные сведения о цунами на Сахалине. Многие из них моделировались численно, что позволяло оценить опасность волн цунами. В настоящей работе сделан упор на функциях распределения высот волн цунами, которые ранее вообще не рассчитывались для этого региона. С этой целью выполнены расчеты распространения волн цунами от гипотетических сильных землетрясений с М=8,2, расположенных в районах Северных, Средних и Южных Курильских островов. Эти расчеты проведены с помощью вычислительного кода НАМИ-ДАНС, решающего нелинейные уравнения мелкой воды с использованием вложенных сеток с минимальным шагом около 9 м. Не имея достоверной прибрежной топографии, моделирование было выполнено до глубины около 3 м. Результаты расчетов подтвердили, что рассчитанные функции распределения высот волн цунами вдоль восточного побережья Сахалина хорошо аппроксимируются логнормальной функцией. Параметры этих распределений зависят от местоположения очага даже при одинаковых параметрах землетрясения, что лишний раз подчеркивает существенную роль батиметрии морского дна на характеристики цунами на берегу.

Шклярчук Ф.Н., Твин К. «Определение коэффициентов присоединённых масс жидкости для упругих колеблющихся полостей» Вестник Московского авиационного института, 11, № 2, с. 11-14 (2004)

Плоская задача о колебаниях жидкости в упругой или подвижной полости переменной глубины с наклонной свободной поверхностью сведена вариационным методом к обыкновенным дифференциальным уравнениям. Эти уравнения интегрируются численно.

Грумондз В.Т., Климов В.В. «Моделирование поведения ядра кавитации в поле вихревого кольца» Вестник Московского авиационного института, 5, № 2, с. 39-44 (1998)