Стурова И.В., Ткачева Л.А. «Генерация волн пульсирующим диполем в жидкости при наличии сдвигового слоя» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 70-82 (2025)

Решена линейная задача о колебаниях кругового цилиндра, моделируемого диполем, в жидкости со сдвиговым слоем, приповерхностным или придонным. Наличие сдвигового слоя приводит к тому, что дисперсионное соотношение для возникающих волновых движений имеет точки блокировки. В случае приповерхностного сдвигового слоя их две, а для придонного сдвигового слоя одна. При колебаниях диполя с частотой, близкой к частоте блокировки, амплитуды некоторых волновых мод растут неограниченно, линейное приближение становится непригодным. Исследованы возвышения свободной поверхности и границы раздела слоев в нестационарной задаче, когда пульсации диполя начинаются из состояния покоя, а также амплитуды волн в дальнем поле при установившемся движении.

Быков Н.Ю., Захаров В.В., Томилин И.С., Склярова А.С. «Формирование малых кластеров воды в околоядерной атмосфере комет» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 93-102 (2025)

Представлены результаты теоретического исследования процессов образования и распада кластеров воды в атмосферах комет. Разработана модель образования малых кластеров воды на основе квазихимического подхода. Проанализированы физические условия для формирования и роста кластеров в кометных атмосферах в зависимости от расстояния кометного ядра до Солнца и возможных механизмов формирования кластеров. С использованием разработанной модели кластеризации и метода прямого статистического моделирования Монте-Карло проведены расчеты истечения в вакуум сублимированных с поверхности кометного ядра молекул воды. Для случая гомогенной конденсации на примере ядра кометы 46P/Wirtanen установлена малая доля кластеров (менее 0.1%) для расстояния кометы до Солнца 2.5 а.е. для различных вариантов распределения газопроизводительности по поверхности. Показано согласованное движение малых кластеров и мономеров.

Чашечкин Ю.Д., Прохоров В.Е. «Эволюция картины течения и акустического излучения при слиянии свободно падающей капли с жидкостью в электростатическом поле» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 151-172 (2025)

Впервые проведена синхронизованная высокоскоростная регистрация картины течения и акустического давления гидрофоном при слиянии падающей капли дистиллированной воды с покоящейся жидкостью в электростатическом поле импактном режиме течения, когда кинетическая энергия падающей капли существенно превышает ее потенциальную поверхностную энергию. В электростатическом поле отмечается сокращение длительности хронограммы, измельчение картины течения, повышение частоты и усложнение структуры резонансного звукового пакета. Наблюдаемые изменения отражают влияние электростатического поля на картину капельных течений, заметно выраженное в фазе формирования второй и третьей каверны и при отрыве газовых полостей, излучающих резонансный акустический сигнал.

Сибирякова Т.А., Найденова К.Е., Шишмарев К.А. «Гидроупругие волны в пористой ледовой пластине» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 3-16 (2025)

В рамках линейной теории гидроупругости рассмотрена двумерная задача о гидроупругих волнах в пористой ледовой пластине. Пористость моделируется через учет скорости проникновения жидкости, пропорциональной градиенту давления, в кинематическом условии на границе “пластина–жидкость”. В изначальной постановке рассматриваются вынужденные колебания, вызванные нестационарным внешним давлением. Решение строится с использованием метода преобразования Фурье. Получена система дифференциальных уравнений, однородное решение которой описывает затухающие по времени гидроупругие волны. Установлено существование критического значения действительнозначного параметра пористости, при котором волны с ненулевой частотой исчезают на конечном интервале волновых чисел. Мнимая часть пористости влияет на несимметричность значений частот относительно действительной оси и степень затухания волн. Сравнены модели с учетом/без учета массы и гидростатического давления. Получены аналитические выражения для случая импульсного запуска и последующего движения нагрузки с заданной скоростью. Интегралы, описывающие реакцию льда, численно вычислены для разных времен.

Селезнев Р.К. «Исследование колебаний в сверхзвуковом канале с каверной» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 50-65 (2025)

Численно исследуются термоакустические неустойчивости в сверхзвуковой камере сгорания с каверной. С помощью численного моделирования изучается влияние геометрии каверны (изменяются углы наклона задней стенки 22.5, 45 и 90°, а также отношение длины к глубине 4 и 7) и давления подачи топлива (от 0.6 МПа до 1.8 МПа) на динамику потока и характеристики горения водородного топлива. Численное моделирование нереагирующего потока выявляет наличие расходных и акустических колебаний внутри каверны, частоты которых соответствуют аналитическим предсказаниям. Введение горения подавляет низкочастотные пульсации, стимулируя при этом высокочастотные колебания (15–20 кГц), причем увеличение угла наклона задней стенки способствует формированию более интенсивных вихревых структур и колебаний с более высокой частотой. Увеличение давления подачи топлива приводит к нелинейному отклику. Более высокие давления подачи вызывают эффект “запирания” потока и сдвиг в сторону более низкочастотных колебаний, связанных с отрывом крупномасштабных вихрей, по сравнению с более низкими давлениями подачи. Результаты моделирования демонстрируют хорошее соответствие экспериментальным данным, что указывает на важность как расходных и акустических колебаний, так и сложного взаимодействия динамики потока, горения и подачи топлива в формировании термоакустического поведения сверхзвуковых камер сгорания с каверной.

Калашник М.В. «Приспособление вихревых движений мелкой воды к состоянию циклострофического баланса» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 125-133 (2025)

В рамках теории мелкой воды исследован процесс установления состояний циклострофического баланса – баланса между градиентом давления и центробежной силой. Для исследования процесса установления (или приспособления) рассмотрена задача Коши для возмущений с несбалансированным начальным состоянием в форме осесимметричного вихря. Решение линейной задачи представлено суммой стационарного (сбалансированного) и нестационарного (волнового) компонентов. При этом стационарный компонент находится с использованием закона сохранения потенциальной завихренности. Волновой компонент, находится с использованием преобразования Фурье–Бесселя. Этот компонент описывает гравитационные волны, возбуждаемые в процессе приспособления к циклострофическому балансу. С течением времени волновой компонент рассеивается в пространстве и в решении остается только сбалансированная часть. Процесс циклострофического приспособления, таким образом, является важным источником генерации поверхностных гравитационных волн.