Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1076

Моделирование возмущенного поля скоростей в окрестности вертолетоносца типа «Мистраль»
Статья научная
Приведены постановка задачи и результаты моделирования возмущенного поля скоростей в окрестности авианесущего корабля при его обдувке «вымпельным ветром». Полученные результаты использованы на пилотажных стендах и авиационных тренажерах для моделирования реалистичной обстановки при выполнении взлета и посадки на движущийся в приземном ветровом пограничном слое авианесущий корабль. Для моделирования в режиме реального времени используются искусственные нейронные сети.
Бесплатно

Моделирование горения водородо-воздушной смеси во вращающейся детонационной волне
Статья научная
Целью работы является численное исследование течений в кольцевых каналах с горением водородо-воздушной смеси в детонационных волнах. Моделирование течения с одной детонационной волной проводится на сетках с различными размерами ячеек. На основе полученных результатов исследуется сеточная сходимость решения. Для исследования сеточной сходимости отслеживались параметры течения, осредненные по времени и пространству. Исходя из полученных о сходимости решения данных, моделируется течение с двумя детонационными волнами в канале. Рассмотрены особенности полученных решений, возникающие на сетках с достаточно высокой разрешающей способностью.
Бесплатно

Статья научная
Представлены результаты моделирования движения ионов в орбитальной ионной ловушке. Использовалось программное обеспечение, разработанное ранее, которое было модифицировано так, что форма удерживающего электростатического потен- циала ловушки задавалась аналитически, а потенциал, создаваемый ионными об- лаками, вычислялся методом «частица в ячейке». Определялись частотные сдвиги, вызванные взаимодействием зарядов ионных облаков для разного количества ионов (то есть зарядов) в облаке. Предложено описание влияния неидеальности электри- ческого поля в орбитальной ионной ловушке с помощью дополнительных членов электростатического потенциала, задаваемых аналитически. Для такого поля была исследована стабильность ионных облаков при разной величине вклада в суммарное электростатическое поле дополнительных нелинейных членов.
Бесплатно

Моделирование динамики фильтрации двухчастичной суспензии через пористую среду
Статья научная
Рассматривается задача фильтрации двухчастичной суспензии через пористую сре- ду. Предлагается модель, основанная на законах сохранения массы для частиц и для жидкости, а также локальных законах захвата частиц, описываемых кине- тическими уравнениями. В отличие от известной модели для однотипных частиц данная модель позволяет учесть различия в физических свойствах частиц (например в их размере). Проведённое численное моделирование показывает, что новая модель воспроизводит экспериментальные данные, которые ранее не удалось воспроизвести в рамках традиционной одночастичной модели.
Бесплатно

Статья научная
При анализе теплообмена спускаемых аппаратов (СА), входящих со второй космической скоростью в атмосферу Земли, после планируемых экспедиций к Луне или Марсу наибольшие трудности возникают при выборе радиационной модели, которая должна учитывать как газодинамические особенности течения (ударные волны, пограничный слой), так и наличие областей с сильно неравновесными параметрами и различными оптическими толщинами. При высоких температурах газа в ударном слое (T >= 9500 К), отвечающих скоростям V = 10-12 км/с, в его основной части преобладают атомарные компоненты, которые и определяют излучательную способность газа. Основными процессами, дающими наибольший вклад в лучистый поток к поверхности СА, в этом случае являются: фоторекомбинация и тормозное излучение (сплошной спектр), линейчатое излучение атомов. В настоящей работе дается анализ границ применимости равновесной модели излучения для СА больших размеров и предложена методика расчета интенсивности и переноса излучения высокотемпературного воздуха, обусловленного атомарными компонентами.
Бесплатно

Моделирование методом Монте-Карло образования вторичных электронов в кристаллическом кремнии
Статья научная
Рассматривается процесс генерации вторичных электронов при взаимодействии пучка электронов с кремниевой подложкой. Для описания движения электронов в ве- ществе предложена модель, эффективно учитывающая общие ионизационные потери кинетической энергии и рассеяние на атомах кристаллической решётки, приводящее к отклонению от первоначального направления движения. В рамках этой модели мето- дом Монте-Карло построены случайные траектории первичных и вторичных электро- нов. Расчёты произведены для начальной энергии электронов пучка в диапазоне от 5 до 50 кэВ.
Бесплатно

Моделирование на пилотажном стенде дозаправки самолета в полете
Статья научная
Рассмотрено моделирование динамики самолета при проведении дозаправки топливом в полете с учетом влияния струйно-вихревого следа от самолета заправщика. В качестве заправляемого самолета и самолета заправщика рассматривались однотипные маневренные самолеты. Целью исследования было создание программных модулей для моделирования процесса дозаправки на пилотажном стенде в режиме реального времени. Приведена методика формирования математической модели для определения аэродинамических сил и моментов, действующих на заправляемый самолет в следе заправщика. Для проверки модели и демонстрации способа ее включения в математическое обеспечение пилотажного стенда разработан подробный пример, моделирующий автоматический подлет самолета к заправочному конусу.
Бесплатно

Статья научная
Разработаны математические модели взаимодействия заправляемого самолёта и конус-датчика заправщика с учётом турбулентности атмосферы и воздействия спутного следа самолёта-заправщика в процессе заправки. Выполнено моделирование на пилотажном стенде факультета аэромеханики и летательной техники МФТИ с внедрением математических моделей движения конус-датчика, шланга, процесса стыковки и расстыковки. Реализация алгоритмов на С++ облегчает их внедрение на другие стенды. Приведены результаты моделирования.
Бесплатно

Статья научная
В работе, на основе численного решения методом конечного объема стационарных уравнений Навье–Стокса для сжимаемого вязкого и теплопроводного газа, исследовано гиперзвуковое обтекание конфигурации треугольного крыла с конусом. Рассмотрены ламинарный и турбулентный режимы течения, а также режим с ламинарно-турбулентным переходом. Особый акцент сделан на исследование структур пространственного течения около наветренной поверхности крыла. Результаты расчетов позволяют качественно объяснить наличие локальных зон пиковых тепловых потоков на крыле, наблюдаемых в экспериментах. В работе построено несколько сеточных моделей от 4 млн до 100 млн расчетных узлов. Непосредственное численное интегрирование выполнено в рамках пакета программ ANSYS CFX на вычислительном кластере ФАЛТ МФТИ.
Бесплатно

Моделирование панельного флаттера в рамках асимптотической теории течений вязкого газа
Статья научная
Исследованы процессы сильного локального вязко-невязкого взаимодействия в течении около гибкого участка поверхности. Исследованы линейные и нелинейные процессы взаимодействия течения в ламинарном пограничном слое с внешним сверхзвуковым потоком.
Бесплатно

Моделирование переноса носителей в алмазе методом Монте-Карло
Статья научная
Методом Монте-Карло выполнено численное моделирование эволюции пространственно-энергетического распределения дырок в кристалле алмаза с примесью бора во внешнем электрическом поле при температуре 10 К. В чистом алмазе преобладает поток носителей по полю. В случае наличия примеси бора, на которой идет эффективная рекомбинация низкоэнергетичных дырок, интегральные потоки дырок в направлении и против направления поля выравниваются, и наблюдается дифференциальная отрицательная подвижность носителей, что подтверждает выводы предыдущих работ о возможности эффекта отрицательной подвижности для определенных энергетических групп носителей в алмазе. Кроме того, при неизотропном двунаправленном начальном распределении скоростей дырок наблюдается их интегральная отрицательная подвижность.
Бесплатно

Моделирование полета пассажирского самолета в вихревом следе
Статья научная
Рассматривается математическая модель полета пассажирского самолета в вихревом следе, позволяющая проводить испытания на пилотажных стендах в режиме реального времени. Отдельно рассматриваются возможности обеспечения требуемого уровня быстродействия программы.
Бесплатно

Моделирование производства в обрабатывающем секторе с учетом дефицита оборотных средств
Статья научная
Предложен подход к оценке кредитоспособности производственных компаний об- рабатывающего сектора российской экономики, основанный на оценке фундаменталь- ной составляющей капитализации компании исходя из показателей ее деятельности. Построение оценок базируется на результатах исследования класса математических мо- делей производства, учитывающих дефицит оборотных средств и нестабильный спрос на продукцию. Для версии модели, учитывающей влияние торговой инфраструктуры и описывающей период квазистабильной экономической ситуации предложена методика идентификации и верификации по данным официальной отчетности компаний. Модель использована для анализа динамики капитализации компании КАМАЗ за 2011-2014 г. Предложена модификация модели, учитывающая влияние долговой нагрузки и соот- ветствующая экономическим условиям функционирования производства после кризи- са 2014 гг. Модель формализована в виде уравнения Беллмана, для которого найдено достаточное условие единственности решения. Дана экономическая интерпретация по- лученного условия.
Бесплатно

Моделирование пропитки пористой среды с помощью двумерной сетевой модели
Статья научная
Реализована двумерная сетевая модель (network model) двухфазных течений в неод-ноднородной пористой среде, состоящей из двух подсистем: низко проницаемого блока с тонкими капиллярами, окруженного областью высокопроницаемой среды с толстыми капиллярами. Рассматривается задача установления капиллярного равновесия в результате противоточной пропитки блока. Считается, что в начальный момент времени высокопроницаемая и низко проницаемая части пористой среды насыщены смачивающей и несмачивающей несжимаемой жидкостью соответственно. В численных расчетах на основе сетевой модели исследуется зависимость от времени насыщенности подсистем смачивающей жидкостью и зависимость капиллярного давления от текущей насыщенности. Получено качественное соответствие известным экспериментальным и теоретическим результатам, что в дальнейшем позволит использовать модель для верификации осредненных моделей капиллярной неравновесности.
Бесплатно

Моделирование пространственных распределений параметров сверхзвукового потока газа с частицами
Статья
Бесплатно

Моделирование процессов фильтрации в коллекторах с переменной пористостью
Статья научная
При разработке сланцевых месторождений и месторождений баженовской свиты для адекватного моделирования тепловых методов воздействия на пласт существенным является учёт химических реакций, приводящих к изменению пористости коллектора. В данной работе рассматривается математическая модель и вычислительный алгоритм, реализованный в симуляторе, предназначенном для моделирования данных процессов; производится сравнение с коммерческим симулятором, а также приводятся примеры расчётов с изменением пористости.
Бесплатно

Моделирование разработки газовых месторождений
Статья научная
Необходимость освоения новых газодобывающих регионов в условиях нестабиль- ной экономической среды диктует необходимость анализа долгосрочных перспектив их развития. Рассматриваются математический аппарат и программные средства, обес- печивающие формирование стратегий разработки группы газовых месторождений на основе совместного использования имитационного моделирования, дискретной и мно- гокритериальной оптимизации.
Бесплатно

Моделирование разработки нефтяных месторождений
Статья научная
Описывается агрегированная модель нефтяного месторождения, позволяющая определять в динамике на перспективу основные технико-экономические показатели добычи нефти и допускающая изучение методами оптимального управления. Рассматриваются также вопросы моделирования и оптимизации для группы месторождений, учета неопределенности исходных данных, программной реализации.
Бесплатно

Моделирование режимов глобальных электроэнергетических систем
Статья научная
Предложена модель электроэнергетической системы и алгоритм поиска управляющего воз- действия. На основе программной реализации и тестовых расчетов сделан вывод о практи- ческой применимости модели. Дано сравнение с программным комплексом RastrWin
Бесплатно

Моделирование рыночных манипуляций в реальном времени
Статья научная
Рассматривается задача обнаружения манипуляций на рынке криптовалют. Предлагается новое веб-приложение для моделирования эффекта манипуляции в лабораторном эксперименте с участием реальных игроков. Приложение позволяет в зависимости от входных параметров моделировать различные конфигурации манипуляции. В отличие от реальных данных без учителя, на лабораторных данных с учителем возможна более точная оценка качества моделей поиска аномалий.
Бесплатно