Механика. Рубрика в журнале - Труды Московского физико-технического института
Статья научная
Рассматривается задача определения исходных данных для стендовых испытаний датчиков системы воздушных сигналов в условиях обледенения. Предлагается методология для решения этой задачи. Приведен пример на модели самолета CRM.
Бесплатно
Моделирование атмосферных течений над горным рельефом
Статья научная
На примере горного аэродрома демонстрируется технология моделирования атмосферных течений над горным ландшафтом в районе выполнения полётов. Полученные результаты использованы при создании модели динамики самолёта МиГ-29 на пилотажном стенде РСК «МиГ».
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
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 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 фронта ударной волны при сгорании стехиометрической смеси "горючее-окислитель"
Статья научная
В работе разобрана задача распространения фронта сжатия сферической ударной волны, образованной мгновенным сгоранием стехиометрических смесей горючее-окислитель. Для некоторых физически обоснованных для сферического случая допущениях описана модель с аналитическими уравнениями движения фронта, для которой оценены характерное время и радиус перехода ударной волны в акустическую. Также рассмотрена проблема объединения линейно расположенных сферических ударных фронтов от нескольких взрывов в один цилиндрический.
Бесплатно
Моделирование явления «Отскока» вихревого следа за самолетом от поверхности земли с помощью LES
Статья научная
При пролете самолета на небольшой высоте над землей образуется вихревой след, эволюция которого существенно отличается от эволюции следа за самолетом, пролетающим на большой высоте. Пара вихрей на малой высоте над землей ведет себя аномально: один вихрь движется параллельно земле, а второй - «подскакивает» примерно на 15-20 м вверх. Существенно меняется также темп «потери» циркуляции вихрей по сравнению со случаем движения вихревой пары на большой высоте. Это явление в данной работе изучается с помощью метода моделирования больших вихрей (LES), который позволяет провести аккуратное моделирование происходящих физических процессов.
Бесплатно
Модель нелинейной по Форхгеймеру напорной двумерной стационарной фильтрации жидкости к скважинам
Статья научная
Рассмотрены задачи двумерной напорной стационарной фильтрации несжимаемой жидкости к скважине для нелинейного закона Форхгеймера. Радиальный случай до- веден до инженерной формулы типа Дюпюи для выражения дебита. Определены поля давления и скорости. В случае произвольного контура питания получено нелинейное уравнение второго порядка, являющееся обобщением двумерного уравнения Лапласа, удобное для обобщения понятия эффекта горизонтальности.
Бесплатно
Небаротропный вариант принципа максимума Трусделла
Статья научная
Для стационарных небаротропных течений идеального совершенного газа с помощью преобразований Мунка - Прима принцип максимума давления Трусделла, справедливый для баротропных потоков, распространен на небаротропные течения. Для этого оказалось достаточным в условиях баротропного принципа максимума давления Трусделла заменить Q-параметр для скорости рассматриваемого течения на Q-параметр для той же скорости, умноженной на должным образом подобранную функцию энтропии. Показано, что в случае строгих неравенств Q Q > 0 в некоторой окрестности точки экстремума классический баротропный принцип максимума давления Трусделла справедлив даже для небаротропных течений.
Бесплатно
Статья научная
Представлен анализ оптической картины течения, полученной в эксперименте прямым теневым методом в пограничном слое на модели сверхкритического профиля в аэродинамической трубе. Установлены причины возникновения характерного светового блика в диффузорной части профиля и его размывания при больших числах Маха.
Бесплатно
Нелинейная динамика механических систем: от асимптотических методов к детерминированному хаосу
Статья научная
Как продолжение и развитие исследований в области асимптотических методов нелинейной механики рассматриваются задачи существенно нелинейной динамики ме- ханических систем с одной и несколькими степенями свободы. Рассматриваются авто- номные и неавтономные системы, учитываются разнообразные виды колебаний, их со- четания и нелинейное взаимодействие. Обсуждается алгоритм поиска и анализа устой- чивости периодических решений существенно нелинейных систем. Приводятся поста- новки некоторых задач динамики механических систем в существенно нелинейном ва- рианте, в частности колебания с прощелкиванием потерявшего устойчивость прямоли- нейного стержня с учетом нескольких форм колебаний, а также результаты численных экспериментов по исследованию динамики существенно нелинейных механических си- стем, в том числе колебания с перескоком. Обсуждаются способы управления детерми- нированным хаосом, качественные аналогии и возможные обобщения эффектов, обна- руженных в нелинейных динамических моделях механики, на задачи экономической и социальной динамики.
Бесплатно
Нестационарные процессы в гиперзвуковом пограничном слое
Статья научная
Исследованы нестационарные процессы в условиях сильного вязко-невязкого взаимодействия. Обнаружен сдвиг фаз распространения возмущений вверх по потоку из-за конечности скорости распространения возмущений вверх по потоку. Исследованы распределение давления и трения на пластине при разных фазах донного давления.
Бесплатно
О верификации численных расчетов вихревых течений методом проверки сохранения циркуляции
Статья научная
В общем пространственном случае для течения вязкого газа или жидкости получены удобные для верификации численных расчетов выражения скорости движения контура, по которому сохраняется циркуляция. Показано, что необходимо рассматривать эволюцию как минимум двух по-разному ориентированных контуров.
Бесплатно
О влиянии упругого крепления на колебания двухзвенного аэродинамического маятника
Статья научная
Рассматривается динамика двухзвенного аэродинамического маятника в упругом подвесе. Исследуется устойчивость положения равновесия «по потоку». Показано, что существует диапазон значений параметров, в котором данное положение равновесия неустойчиво, что позволяет использовать маятник в качестве устройства для преобра- зования энергии потока в полезную энергию. Исследована эволюция автоколебатель- ных режимов, возникающих в системе, в зависимости от параметров.
Бесплатно
О единственности квантовой теории измерений для точных измерений с дискретным спектром
Статья научная
Обсуждается структура квантовой теории измерений и однозначность её постулатов для случая точных измерений наблюдаемых с дискретным спектром. Правило Борна для квантовых вероятностей оказывается фиксировано условием отсутствия «квантовой телепатии». Проекционный постулат фон Неймана описывает преобразование квантового состояния при измерении без взаимодействия (с минимально возможным взаимодействием). Проекционный постулат может рассматриваться как переход к условным вероятностям при условии получения определённого результата квантового измерения.
Бесплатно
О коллинеарности завихренности и скорости за отошедшим скачком уплотнения
Статья научная
Рассматривается стационарное течение идеального совершенного газа, сформированное в сверхзвуковом однородном набегающем потоке за отошедшим скачком уплотнения перед телом с выпуклой носовой частью в общем пространственном случае (несимметричное обтекаемое тело или симметричное тело под углом атаки). Предполагается, что в области между скачком и выпуклой головной частью обтекаемого тела скорость равна нулю только в передней точке торможения. С использованием известных закономерностей, вытекающих из уравнений Эйлера, показывается, что векторное произведение завихренности и скорости отлично от нуля всюду, кроме линии тока, пересекающей скачок по нормали (где завихренность равна нулю), и точки торможения (где скорость равна нулю).
Бесплатно
О линии торможения за отошедшим скачком уплотнения в плоских течениях
Статья научная
На примере идеальной несжимаемой жидкости показана ошибочность представления о том, что плоское течение можно рассматривать как предельное состояние пространственного течения. Тем самым обнаружена проблема теоретической аэродинамики, которая в последние годы считалась решенной. Это проблема строгого обоснования в рамках уравнений Эйлера возможности совпадения линии торможения с лидирующей линией тока для плоского стационарного течения идеального совершенного газа, сформированного в сверхзвуковом однородном набегающем потоке за отошедшим скачком уплотнения перед телом с гладкой выпуклой носовой частью в общем пространственном случае (несимметричное обтекаемое тело или симметричное тело под углом атаки). Эта проблема считалась решенной потому, что для пространственного течения (не вырожденного в плоское течение) факт совпадения линии торможения с лидирующей линией тока строго обоснован в 2019 году. Однако обнаруженная ошибочность представления о плоском течении как о предельном состоянии пространственного течения не позволяет считать этот факт доказанным для плоских течений. С использованием пакета программ, имеющего государственную регистрацию, проведены численные расчеты плоских течений, которые показали, что даже максимальная точность таких расчетов не позволяет дать утвердительный или отрицательный ответ на вопрос о совпадении линии торможения с лидирующей линией тока.
Бесплатно
О некоторых свойствах газовых течений с осевой симметрией
Статья научная
Исследованы осесимметричные течения идеального совершенного газа с закрут- кой в окружном направлении. Рассмотренные течения могут быть небаротропными и вихревыми. На основе анализа уравнений Эйлера получен ряд неизвестных ранее качественных свойств таких течений. В частности, доказано, что при наличии окруж- ной скорости осесимметричное течение не может быть потенциальным, если хотя бы часть оси симметрии находится внутри течения (а не внутри обтекаемого тела). Также обнаружена эквивалентность двух типов течений: закрученных течений в отсутствие внешних сил и незакрученных течений в потенциальном осесимметричном поле внеш- них сил.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается вопрос о способах вычисления скорости Фридмана - векторного поля, описывающего такой перенос вихревых трубок в течении вязкой жидкости, при котором трубки сохраняют свою интенсивность. Известно, что скорость Фридмана существует для всякого элементарного вихревого фрагмента, и притом она не единственная. Для нестационарных течений вязкой несжимаемой жидкости с ненулевым скалярным произведением завихренности и ее ротора оставался открытым вопрос о существовании таких скоростей Фридмана (локальных), параметры которых зависели бы только от компонент скорости и их производных в рассматриваемой точке. Ответ на этот вопрос важен для стратегии развития численных алгоритмов расчета вязких несжимаемых течений с помощью вихревых методов. На примере цилиндрических течений показано, что существуют такие нестационарные течения с ненулевым скалярным произведением завихренности и ее ротора, в которых локальная скорость Фридмана существует, а также такие течения, в которых возможны только нелокальные способы вычисления скорости Фридмана.
Бесплатно
Об интерполяции гравитационного поля Земли
Статья научная
Для прецизионного прогнозирования орбит в околоземном пространстве необходимо вычисление тяготения Земли с высокой точностью. Расчет гравитационного потенциала и его градиента может быть наиболее затратной стадией интегрирования уравнений движения. В работе исследована возможность интерполяции гравитационного потенциала с целью ускорения построения траекторий. В качестве интерполянтов рассматривались трикубический сплайн и интерполянт на узлах Чебышева - Лиссажу. Авторы оценили ошибки интерполяции и необходимый объем информации для хранения интерполянтов.
Бесплатно
