Хазан В.Л., Мышкин В.Ф., Хан В.А., Абрамова Е.С., Дворянчиков В.А., Завьялов М.С. «Помехоустойчивый модем для связи с глубоководными аппаратами» Оптика атмосферы и океана, 34, № 12, с. 986_-992 (2021)

Описана работа помехоустойчивого модема для беспроводной дистанционной связи с глубоководными аппаратами с использованием радиосигналов крайне низких частот с квадратурной внутриимпульсной фазовой модуляцией (КВИФМ). В КВИФМ квадратуры сигналов манипулированы взаимно ортогональными бинарными последовательностями, что позволяет одним радиоимпульсом с высокой помехоустойчивостью передавать различные кодовые комбинации, представляющие собой команды управления и связи. Показано, что метод передачи команд управления с использованием сигналов с КВИФМ дает энергетический выигрыш по сравнению с методом передачи информации сигналами с фазовой манипуляцией порядка 3 дБ. Поэтому предельная глубина передачи команд управления на подводные объекты увеличивается до 2 раз.

Каргальцева Н.С., Хайбрахманов С.А., Дудоров А.Е., Жилкин А.Г. «Первичные диски и их наблюдательные проявления в коллапсирующих магнитных вращающихся протозвездных облаках» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 19-26 (2021)

Численно исследуется коллапс магнитного вращающегося протозвездного облака массой 10 M_⊙. Начальные отношения тепловой, магнитной и вращательной энергии к модулю гравитационной энергии облака равны 0.3, 0.2 и 0.01 соответственно. Основное внимание уделяется эволюции и свойствам квазимагнитостатического первичного диска, образующегося на изотермической стадии коллапса. Расчеты показывают, что в процессе эволюции размер и масса первичного диска увеличиваются от 1500 а.е. до 7400 а.е. и от 0.3 до 5.2 M_⊙ соответственно. Магнитное поля является квазирадиальным в оболочке облака, квазиоднородным – внутри первичного диска. За фронтом быстрой ударной МГД-волны, распространяющейся от границы первичного диска, и в области истечения, образующегося вблизи первого гидростатического ядра, генерируется тороидальное магнитное поле. В наблюдениях иерархическая структура коллапсирующих протозвездных облаков может быть выявлена по геометрии магнитного поля и распределению углового момента.

Шагапов В.Ш., Галиакбарова Э.В., Хакимова З.Р. «Динамика импульсных сигналов в трубопроводе, заполненном метано-парокапельной смесью и подверженном газогидратным отложениям» Инженерно-физический журнал, 94, № 3, с. 698-706 (2021)

Исследуется эволюция импульсных возмущений давления в трубопроводе, заполненном газокапельной средой, представляющей собой "влажный" метан при температуре ниже точки росы, и имеющем участок в виде протяженного сужения канала. Для этого процесса принята теоретическая модель распространения акустических волн в длинноволновом диапазоне в газокапельной среде. Задача распространения и отражения импульсных возмущений давления в горизонтальном трубопроводе, имеющем участок сужения из-за гидратных отложений, решается методом быстрого преобразования Фурье. Представлены результаты дисперсионного анализа уравнений акустики в парогазокапельной системе. На их основе для реальных значений параметров трубопроводов, а также параметров парогазокапельных систем в них получены зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты возмущения акустической волны и объемного содержания взвешенной фазы (капелек воды). Проведен также анализ проявления вязкости и теплопроводности в пристенном слое трубопровода, насыщенного капельками воды. Для коэффициентов отражения и прохождения акустических сигналов на местах сужения трубопровода из-за гидратных отложений использованы известные формулы. Представлены результаты численных расчетов, иллюстрирующие эволюцию импульсных сигналов разной длительности, показывающие влияние толщины газогидратного слоя на внутренней стенке трубопровода. Показано, что рост толщины гидратного отложения на стенке, а также увеличение длительности импульсного сигнала приводит к усилению амплитуды возвратившегося сигнала (эха).

Шагапов В.Ш., Галиакбарова Э.В., Хакимова З.Р. «К теории акустического зондирования гидроразрывных трещин, перпендикулярных скважине» Инженерно-физический журнал, 94, № 5, с. 1185-1195 (2021)

Рассмотрена возможность исследования коллекторских свойств гидроразрывных трещин с помощью акустического "телевизора", представляющего собой цилиндрический зонд длиной несколько метров и снабженный генератором импульсного сигнала и датчиками давления. Полагается, что импульсный сигнал создается в жидкости, находящейся в зазоре между корпусом зонда и открытой стенкой скважины. Эволюция сигнала, записываемая с помощью датчиков давления в виде затухания его амплитуды и появления отраженных всплесков давления, позволяет оценить состояние призабойной зоны, наличия и качества гидроразрывных трещин. Принято, что созданные гидроразрывом трещины перпендикулярны к скважине. Скважина и окружающий ее пласт заполнены одной и той же акустически сжимаемой жидкостью. Принята математическая модель, согласно которой длина волны акустического сигнала меньше длины зонда, но больше величины зазора между корпусом зонда и скважиной. Кроме того, при распространении волны по зазору влияние вязкости проявляется в тонком пограничном слое вблизи стенок зазора. Ширина трещины гидроразрыва значительно меньше длины волны, поэтому она рассматривается как отражающая поверхность. На основе такой модели получены дисперсионные выражения для фазовой скорости и коэффициента затухания при распространении сигнала по зазору, а также для коэффициента отражения и прохождения на отражающей поверхности. Задача решается численно методом быстрого преобразования Фурье. Проведен анализ влияния фильтрационных характеристик трещин, пласта, а также величины зазора на эволюцию гармонических волн и импульсных сигналов в зазоре между корпусом зонда и стенкой скважины. Ключевые слова: скважина, зонд, трещина, гидроразрыв пласта, гармонические волны давления.

Почкин Я.С., Халецкий Ю.Д., Милешин В.И. «Снижение шума вентилятора ТРДД при установке трехрядного надроторного устройства» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 80-81 (2021)

Изложены результаты исследования влияния нескольких конфигураций надроторных устройств (НРУ) на шум модели биротативного закапотированного вентилятора и модели однорядного вентилятора при варьировании в доступных пределах конструктивных параметров НРУ

Почкин Я.С., Россихин А.А., Халецкий Ю.Д. «Экранирование шума вентилятора фрагментом крыла» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 35-36 (2021)

В условиях заглушенной камеры стенда ЦИАМ Ц-3А выполнено экспериментальное исследование экранирования шума четырех конфигураций, моделирующих взаимное расположение модели вентилятора и модели крыла планера.

Халиулин Р.Р., Антонов Т.Э. «Расчетное и экспериментальное исследование шума газовых струй» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 266-271 (2021)

Шум, возникающий в результате истечения высокоскоростных струй в затопленное пространство, широко встречается в различных технических устройствах. Шум негативно влияет как на здоровье человека, так и на конструктивные элементы. В связи с этим исследование параметров шума высокоскоростных газовых струй является актуальной научно-технической задачей. В представленной работе приведены результаты численных исследований течения воздушных струй, истекающих из сопла диаметром 55 мм. Расчетные данные получены с использованием стандартной κ–ε модели турбулентности. Верификация результатов численных исследований проведена на базе имеющихся экспериментальных данных.

Баюк И.О., Белобородов Д.Е., Березина И.А., Гилязетдинова Д.Р., Краснова М.А., Корост Д.В., Патонин А.В., Пономарев А.В., Тихоцкий С.А., Фокин И.В., Хамидуллин Р.А., Цельмович В.А. «Сейсмоакустические исследования керна при пластовых условиях» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 2, с. 36-45 (2015)

Представлен комплекс экспериментальных и теоретических исследований керна, позволяющий изучать микроструктуру породы и ее упругие свойства в разных масштабах, определять статические модули упругости и прочностные характеристики породы в масштабе стандартного керна и создавать разномасштабные параметрические математические модели физических свойств породы. Продемонстрировано применение этого комплекса исследований для создания разномасштабных параметрических моделей упругих свойств коллекторов углеводородов.

Хазан В.Л., Мышкин В.Ф., Хан В.А., Абрамова Е.С., Дворянчиков В.А., Завьялов М.С. «Помехоустойчивый модем для связи с глубоководными аппаратами» Оптика атмосферы и океана, 34, № 12, с. 986_-992 (2021)

Описана работа помехоустойчивого модема для беспроводной дистанционной связи с глубоководными аппаратами с использованием радиосигналов крайне низких частот с квадратурной внутриимпульсной фазовой модуляцией (КВИФМ). В КВИФМ квадратуры сигналов манипулированы взаимно ортогональными бинарными последовательностями, что позволяет одним радиоимпульсом с высокой помехоустойчивостью передавать различные кодовые комбинации, представляющие собой команды управления и связи. Показано, что метод передачи команд управления с использованием сигналов с КВИФМ дает энергетический выигрыш по сравнению с методом передачи информации сигналами с фазовой манипуляцией порядка 3 дБ. Поэтому предельная глубина передачи команд управления на подводные объекты увеличивается до 2 раз.

Луцкий А.Е., Северин А.В., Ханхасаева Я.В. «Расчет высокоскоростных течений на основе гиперболической квазигазодинамической системы» Математическое моделирование, 34, № 2, с. 17-31 (2022)

На основе компактного варианта гиперболической системы квазигазодинамических уравнений разработан и реализован на современных многопроцессорных вычислительных системах К-100 и К-60 (ИПМ им. М.В. Келдыша РАН) численный алгоритм для неструктурных сеток. Проведены расчеты обтекания модели высокоскоростного летательного аппарата при числе Маха М=6 и различных углах атаки. Проведено численное моделирование нестационарного течения в канале воздухозаборника.

Харитонов В.В., Богомолов А.В., Шешегов П.М., Зинкин В.Н. «Обоснование комплексной защиты инженерно-технического состава авиации от шума» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 696-709 (2019)

Акустическая безопасность авиационных специалистов обусловлена тем, что в процессе выполнения профессиональной деятельности они подвергаются действию шума. Основными источниками высокоинтенсивного шума являются силовые установки воздушных судов и вспомогательное оборудование. Авиационный шум имеет ряд специфических особенностей (высокая интенсивность, широкополосность, наличие в спектре инфразвуковой составляющей и др.). Показано, что в большинстве случаев рабочие места инженерно-технического состава не соответствуют гигиеническим нормативам по шуму и инфразвуку, что требует применение средств защиты (индивидуальных и коллективных). При обосновании и выборе средств защиты необходимо проводить аттестацию рабочих мест. Особенности авиационного шума обуславливают использования комплексной защиты, то есть использование как коллективных, так и индивидуальных (ауральных и эктраауральных) средств защиты. Однако дефицит табельных средств защиты в авиации является основной проблемой сохранения здоровья личного состава и профилактики снижения работоспособности. Поэтому наряду с техническими средствами защиты от шума необходимо использовать организационные и профилактические мероприятия.

Казначеева Е.С., Кузькин В.М., Матвиенко Ю.В., Пересёлков С.А., Хворостов Ю.А. «Оценка дальности обнаружения малогабаритного подводного аппарата по его шумовому полю» Подводные исследования и робототехника, 34, № 4, с. 80-84 (2021)

В рамках интерферометрической обработки предложена методика определения дальности обнаружения малогабаритного подводного аппарата. Она основана на численных оценках звукового поля в мелком море и экспериментальных данных о спектральных характеристиках шумоизлучения объекта и фонового шума акватории. Сформулированы условия формирования неискаженной интерференционной картины и выполнен анализ ее искажений для условий численного эксперимента.

Хегай В.В., Легенька А.Д., Абунин А.А., Абунина М.А., Белов А.В., Гайдаш С.П. «Солнечная активность, вариации галактических космических лучей и глобальная сейсмичность Земли» Геомагнетизм и аэрономия, 62, № 1, с. 40-51 (2022)

Выполнен сопоставительный корреляционный анализ с 21 по 24 цикл солнечной активности между числом сильных (магнитуда M≥5.0) коровых (глубина гипоцентра 0≤h≤60 км) землетрясений в году (N_EQ+/Year), отражающим глобальную сейсмическую активность Земли, и суммарным годовым потоком солнечного излучения на длине волны 10.7 см (F10.7_Year), интегрально характеризующим уровень солнечной активности. Статистически значимый коэффициент линейной корреляции ρ(N_EQ/Year, F10.7_Year)=–0.414. Рассмотрена корреляция между N_EQ/Year и среднегодовой вариацией интенсивности потоков галактических космических лучей δ_Year на этом же временнoм интервале, при этом ρ(N_EQ/Year, δ_Year)=0.459, что позволяет объяснить ∼20% изменений N_EQ/Year в рамках линейной однофакторной модели изменениями δ_Year, и при рассмотрении солнечной активности и интенсивности галактических космических лучей как независимых факторов, формирующих сейсмическую активность Земли, теснота связи между интенсивностью галактических космических лучей и сейсмической активностью Земли оказывается больше, чем между солнечной активностью и сейсмической активностью Земли на изученном интервале времени для массива сильных землетрясений с M≥5.0. Такая умеренная корреляция может быть обусловлена соответствующим перераспределением давления на уровне тропосферы, связанным с увеличением облачности при росте интенсивности потоков галактических космических лучей в периоды низкой солнечной активности, непосредственно ионизирующих нижние слои атмосферы и опосредовано влияющих на динамические процессы в них. При этом происходят такие изменения режима глобальной циркуляции в тропосфере, которые способствуют активации “созревших” очагов сильных землетрясений основными барическими структурами атмосферы – циклонами и антициклонами.

Кошелец В., Рудаков К., Худченко А., Филиппенко Л., Хеспер Рональд, Лепин Жак, Ши Шен-Каи, Барышев А. «Сверхпроводниковые приемники субтерагерцового диапазона для космической и наземной радиоастрономии» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 47-55 (2021)

В статье представлены результаты разработок в области создания малошумящих приемных систем субТГц диапазона, выполненных в ИРЭ им. Котельникова РАН в последние годы и направленных на создание приемников с квантовой чувствительностью для использования в радиотелескопах космического и наземного базирования. Смесители сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (СИС) на основе высококачественных туннельных переходов являются ключевыми элементами наиболее чувствительных гетеродинных приемников субтерагерцового (субТГц) диапазона. В статье представлены результаты разработки СИС-приемников диапазонов 211–275 ГГц и 800–950 ГГц с шумовой температурой в двухполосном режиме (DSB) около 20 К и 220 К соответственно. Эти разработки будут использованы при создании приемных систем для наземных телескопов APEX и LLMA, а также для космической миссии Millimetron.

Алчагиров Б.Б., Хибиев А.Х., Канаметова О.Х., Латипов А.Л., Лесев В.Н., Коков З.А., Дышекова Ф.Ф. «Устройство для определения влияния механических колебаний лежащей капли на результаты измерений поверхностного натяжения» Приборы, № 5, с. 48-54 (2021)

Описана цельнопаяная измерительная ячейка, созданная авторами для определения степени влияния вертикальных механических колебаний лежащей капли на точность измерений поверхностного натяжения. Испытания измерительной ячейки показали, что небольшие механические колебания, возбуждаемые одиночным ударом, направленным вдоль вертикальной оси, проходящей через вершину симметричной лежащей капли, приводят к изменениям величины поверхностного натяжения, амплитуда которых может превысить погрешность измерений в 10 раз. Ключевые слова: галлий, лежащая капля, малые механические колебания, поверхностное натяжение, точность измерений.

Курников А.А., Павлова К.Г., Орлова А.Г., Хилов А.В., Перекатова В.В., Ковальчук А.В., Субочев П.В. «Широкополосные (100 кГц – 100 МГц) ультразвуковые ПВДФ-детекторы для сканирующей оптико-акустической ангиографии с ультразвуковым разрешением» Квантовая электроника, 51, № 5, с. 383-389 (2021)

Для регистрации широкополосных сигналов, генерируемых содержащимися в крови молекулами гемоглобина при поглощении ими импульсного оптического излучения, в сканирующей оптико-акустической (ОА) ангиографии используются сферические ультразвуковые антенны. В зависимости от размера гемоглобинсодержащих структур характерные частоты ОА сигналов могут довольно сильно различаться (от сотен килогерц до сотен мегагерц). В то же время ширина приемной полосы частот стандартных пьезоэлектрических датчиков, как правило, не превышает значения центральной частоты. Расширить приемную полосу ультразвуковых детекторов до необходимых 0.1 кГц – 100 МГц можно за счет использования нерезонансных пьезоматериалов на основе поливинидиленфторида (ПВДФ). В настоящей работе проведено экспериментальное сравнение двух сверхширокополосных детекторов на основе ПВДФ-пьезопленок разной толщины (9 и 25 мкм), обладающих сходными полосами приема частот при различающихся амплитудно-частотных характеристиках. Путем сравнительной ОА визуализации биоподобного фантома продемонстрировано, что низкочастотный датчик (толщина пленки l=25 мкм) обладает большей глубиной резкости, тогда как высокочастотный датчик (l=9 мкм) имеет лучшую чувствительность в диапазоне 40–100 МГц. С помощью ОА визуализации экспериментальной опухоли in vivo показано, что датчик с l=25 мкм лучше подходит для исследований нормальной ткани, содержащей относительно крупные кровеносные сосуды, а датчик с l=9 мкм – для визуализации опухолевой ткани, содержащей большое количество разнонаправленных кровеносных сосудов минимальных размеров, сравнимых с максимальным пространственным разрешением системы.

Курников А.А., Павлова К.Г., Орлова А.Г., Хилов А.В., Перекатова В.В., Ковальчук А.В., Субочев П.В. «Поправка к статье: “Широкополосные (100 кГц – 100 МГц) ультразвуковые ПВДФ-детекторы для сканирующей оптико-акустической ангиографии с ультразвуковым разрешением” («Квантовая электроника», 2021, т. 51, № 5, с. 383–388).» Квантовая электроника, 51, № 6, с. 564 (2021)

Калинина В.И., Малеханов А.И., Мерклин Л.Р., Таланов В.И., Хилько А.И. «Когерентные методы сейсмоакустического зондирования морского дна» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 4, с. 81-88 (2015)

Обсуждаются результаты применения и перспективы когерентных методов морской сейсморазведки, основанные на использовании стабилизированных сложных сигналов. По результатам натурных экспериментов, выполненных в акватории Каспийского моря, демонстрируется возможность сейсмоакустического зондирования морского дна на глубинах до 1000 м с использованием относительно маломощных (уровень излучения 100 Вт) и высокочастотных (диапазон первых сотен Гц) источников, работающих в режиме излучения синхронизированной последовательности ЛЧМ-импульсов. Значительное (до 30 дБ) повышение помехоустойчивости и степени разрешения слабоконтрастных слоев достигнуто в результате совместного применения согласованной фильтрации отдельных импульсов, когерентного траекторного накопления серии импульсов в пределах горизонтально-однородного участка дна и адаптивного (с учетом горизонтальной изменчивости глубин отдельных слоев) траекторного накопления. Развиваемый подход представляет собой альтернативу используемой в настоящее время технологии зондирования морского дна, основанной на использовании мощных импульсных источников ударного типа (пневмопушки, спаркеры), излучение которых может оказывать существенное негативное воздействие на экосистему морской акватории.

Хлопков Е.А., Смирнов В.В., Сятковский А.И. «Сравнительное исследование эффективности антивибрационных рукавиц и перчаток» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 673-679 (2019)

Представлено исследование защитных свойств антивибрационных рукавиц и перчаток различных конструкций. Измерения проводились по методике ГОСТ 12.4.002-97 «Средства защиты рук от вибрации. Технические требования и методы испытаний». Изделия, виброзащитный слой которых состоял из гелевых материалов и комбинированных слоистых антивибрационных элементов, продемонстрировали наиболее высокую эффективность. Низкий уровень гашения вибраций в низкочастотной и среднечастотной областях спектра (8–63 Гц) является единой закономерностью для всех средств индивидуальной защиты. Рукавицы «Турбо Донбасс» в этих частотных диапазонах обладают наиболее высокими характеристиками эффективности 3–4 дБ. Выбор геометрических параметров упругих составляющих конструкций антивибрационных элементов и комбинация слоев материалов с различными вязко-упругими свойствами обеспечивает существенное повышение демпфирующих качеств средств индивидуальной защиты рук.

Покусаев М.Н., Хмельницкий К.Е., Хмельницкая А.А., Климов Д.А. «Зависимость уровня шума маломерного судна от его скорости» Морской вестник, № 1, с. 41-43 (2021)

Цель проведения эксперимента состояла в оценке уровня внутреннего шума маломерного судна в зависимости от его скорости, поскольку такие данные о современных судах с подвесными лодочными моторами отсутствуют. Дополнительно были проведены исследования амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) шума и зависимости его уровня от места размещения микрофона шумомера в лодке.

Покусаев М.Н., Хмельницкий К.Е., Хмельницкая А.А., Климов Д.А. «Зависимость уровня шума маломерного судна от его скорости» Морской вестник, № 1, с. 41-43 (2021)

Цель проведения эксперимента состояла в оценке уровня внутреннего шума маломерного судна в зависимости от его скорости, поскольку такие данные о современных судах с подвесными лодочными моторами отсутствуют. Дополнительно были проведены исследования амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) шума и зависимости его уровня от места размещения микрофона шумомера в лодке.

Холопов Ю.А., Хмельницкий Ю.Н., Мусаткина Б.В. «Анализ эффективности шумозащитных мероприятий на железнодорожном транспорте» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 710-717 (2019)

Представлен анализ источников шума на железнодорожном транспорте и их шумовых характеристик. Рассмотрены российский и международный опыт нормирования транспортного шума, а также требования нормативных документов к допустимым уровням шума в селитебной зоне и на железнодорожном транспорте. Проведена оценка расчетных методик прогнозирования и оценки шума железнодорожного транспорта. Представлен обзор перспективных методов и средств защиты от шума на железнодорожном транспорте.

Ходжаев А.С., Зинченко И.И. «Научные задачи и возможности изучения протяженных молекулярных облаков на РТ-70» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 27-37 (2021)

Приведены параметры и описание перспективных объектов для наблюдения с помощью строящегося на плато Суффа (Узбекистан) радиотелескопа миллиметрового диапазона РТ-70. Рассматриваются возможные задачи для их исследования с помощью РТ-70 и оцениваются необходимые для этого временные затраты. Дается краткое сравнение планируемых характеристик РТ-70 с параметрами других крупных радиотелескопов миллиметрового диапазона длин волн.

Макаров Д.В., Холмогоров А.О., Шакиров Р.Б. «Влияние покмарков на распространение низкочастотного звука в мелком море» Подводные исследования и робототехника, 34, № 4, с. 60-69 (2021)

Рассмотрена задача о распространении звука в мелководном акустическом волноводе, трасса которого пересекает покмарк – образование в форме кратера, характеризующееся активным выходом природного газа. Свойственная покмаркам высокая газонасыщенность проявляется в акустических свойствах среды как резкое снижение скорости звука в дне. Исследуется влияние покмарков на свойства распространения низкочастотного звука. Показано, что покмарк способен значительно усиливать затухание звука. Представлен метод сканирования волновода по данным измерения акустического пропагатора. Результаты сканирования указывают на возможность существования отдельных акустических пучков, не попадающих в зону покмарка. Указанные обстоятельства открывают перспективы для дистанционного обнаружения покмарков.

Холопов Ю.А., Хмельницкий Ю.Н., Мусаткина Б.В. «Анализ эффективности шумозащитных мероприятий на железнодорожном транспорте» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 710-717 (2019)

Представлен анализ источников шума на железнодорожном транспорте и их шумовых характеристик. Рассмотрены российский и международный опыт нормирования транспортного шума, а также требования нормативных документов к допустимым уровням шума в селитебной зоне и на железнодорожном транспорте. Проведена оценка расчетных методик прогнозирования и оценки шума железнодорожного транспорта. Представлен обзор перспективных методов и средств защиты от шума на железнодорожном транспорте.

Исмаилов Н.З., Холтыгин А.Ф., Романюк И.И., Погодин М.А., Моисеева А.В. «О существовании реликтовых газопылевых дисков у молодых AB-звезд в Туманности Ориона. I. ИК-избытки излучения» Астрофизический бюллетень, 76, № 4, с. 494-504 (2021)

Настоящая работа посвящена исследованию газопылевых дисков у молодых AB звезд в ассоциации Orion OB1. Определены наблюдаемые потоки в спектрах указанных звезд в спектральном диапазоне 0.36–100 мкм. Были использованы результаты многоцветных фотометрических наблюдений в системе UBV RIJHK, а также данные каталогов WISE и IRAS. Показано, что многие программные звезды имеют избытки излучения в далеком ИК-диапазоне. Предполагается, что такой избыток может быть результатом формирования газопылевого диска вокруг программных звезд подобно звездам типа Веги.

Медведский А.Л., Мартиросов М.И., Хомченко А.В. «Влияние внутренних дефектов на поведение армированной слоистой оболочки при воздействии фрагментами пневматика» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 127-128 (2021)

При создании аэрокосмической техники большую роль играет весовая эффективность. Для достижения цели необходимо совершенствовать применяемые конструкционные материалы, которые должны иметь характеристики не ниже традиционных. Популярность получили полимерные композиционные материалы (ПКМ), из которых, в том числе, изготавливаются силовые элементы конструкций летательных аппаратов. При создании и эксплуатации таких элементов в них нередко возникают межслоевые дефекты, которые негативно сказываются на прочностных и жёсткостных характеристиках элемента. В работе рассматривается влияние внутренних дефектов типа расслоений на поведение цилиндрической подкреплённой оболочки из ПКМ при воздействии на нее множественных фрагментов разрушенного пневматика.

Медведский А.Л., Мартиросов М.И., Хомченко А.В. «Взрывное воздействие на подкреплённую цилиндрическую оболочку из полимерного композита с внутренними дефектами» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 127-128 (2021)

Повышенные требования к новым образцам техники в различных областях машиностроения приводят к необходимости использования современных конструкционных материалов, которые по своим характеристикам должны превосходить традиционные металлические материалы. Использование полимерных композиционных материалов (ПКМ) при создании элементов конструкций получило широкое распространение. При всех преимуществах, изделия из ПКМ чувствительны к внутренним дефектам, которые могут появляться на различных этапах производства и эксплуатации. В работе изложены общие принципы моделирования слоистых конструкций с учётом внутренних дефектов между слоями с использованием программных комплексов (LS-DYNA, Siemens Femap) на основе метода конечных элементов на примере подкреплённой круговой цилиндрической оболочки из ПКМ длиной 800 мм и радиусом 200 мм.

Хоркин В.С. «Акустические и акустооптические свойства стекол Ge_aSe_bTe_c и Si_aSe_bTe_c в случае дифракции на продольных и сдвиговых акустических волнах» Оптика и спектроскопия, 129, № 10, с. 1293-1300 (2021)

Исследованы акустические и акустооптические свойства стекол на основе германия, селена, кремния и теллура. Представлены результаты измерений для стекол, в химический состав которых входит германий, селен, теллур (GeSeTe), а также кремний и теллур (SiTe). Приведены основные свойства стекол, такие как скорости продольных и сдвиговых акустических волн, а также величины акустооптического качества M₂, полученные при дифракции на продольных и сдвиговых акустических волнах на длине волны оптического излучения λ=3.39 μm. Представлены результаты измерения акустического затухания α для продольных и сдвиговых акустических волн в теллуровых стеклах на частотах ультразвука в диапазоне f=75–100 MHz. Ключевые слова: акустооптика, акустооптическое качество, германий, селен, кремний, теллур, затухание акустических волн.

Кудрявцев А.Н., Хотяновский Д.В. «Нелинейное развитие возмущений и излучение звука в сверхзвуковом слое смешения» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 173-174 (2021)

Основным параметром, определяющим характеристики устойчивости высокоскоростных слоев смешения, является т. н. конвективное число Маха M_c, равное отношению разности скоростей смешивающихся потоков и суммы скоростей звука в них. При M_c≤0.6 наиболее неустойчивыми являются двумерные волны Кельвина–Гельмгольца, затем эта роль переходит к трехмерным возмущениям. При M_c≥1 появляются две новые неустойчивые моды, распространяющиеся со сверхзвуковой скоростью относительно одного из потоков; их рост сопровождается интенсивным излучением звука в соответствующий поток. Вплоть примерно до M_c=2.8 коэффициенты роста двумерных сверхзвуковых мод остаются ниже, чем у трехмерных волн Кельвина–Гельмгольца, но при больших M_c доминировать начинают именно двумерные сверхзвуковые возмущения. Это изменение характеристик линейной устойчивости приводит к изменениям в структуре течения на более поздних, нелинейных, стадиях развития неустойчивости. В настоящей работе развитие неустойчивого слоя смешения моделировалось численно путем решения уравнений Навье–Стокса. Вычисления производились в двумерной и трехмерной постановках. Конвективные члены уравнений рассчитывались с помощью WENO схемы 5-го порядка, диффузионные члены аппроксимировались центральными разностями 4-го порядка. Расчеты были проведены при M_c=1.5 и 4.

Хотяновский Д.В., Кудрявцев А.Н., Шершнев А.А. «Численное исследование взаимодействия скачка уплотнения с неустойчивым сверхзвуковым пограничным слоем» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 174-175 (2021)

Взаимодействие ударной волны с пограничным слоем встречается в большом количестве разнообразных сверхзвуковых течений. Такое взаимодействие может существенно влиять на характер обтекания, вызывая, в частности отрыв пограничного слоя и возникновение сильных нестационарных колебаний. Важность подобного рода эффектов для полета с трансзвуковыми и сверхзвуковыми скоростями стала причиной интенсивных экспериментальных и численных исследований данного феномена. Основное внимание при этом было уделено случаю турбулентного пограничного слоя, хотя в последнее время все большее внимание исследователей привлекает и взаимодействие ударной волны с переходным пограничным слоем, что объясняется распространением малоразмерных летательных аппаратов и потребностями создания нового поколения пассажирских самолетов с расширенной областью ламинарного обтекания и меньшим вязким сопротивлением. В настоящей работе прямое численное моделирование используется для исследования взаимодействия внешней ударной волны с неустойчивым пограничным слоем на плоской пластине при числе Маха M=1.43.

Калоев А.З., Николаев Д.А., Хохлова В.А., Цысарь С.А., Сапожников О.А. «Пространственная коррекция акустической голограммы для восстановления колебаний поверхности аксиально-симметричного ультразвукового излучателя» Акустический журнал, 68, № 1, с. 83-95 (2022)

Предложен метод пространственной коррекции акустической голограммы, зарегистрированной на произвольно ориентированном плоском участке перед аксиально-симметричным ультразвуковым излучателем. Суть метода заключается в определении расположения оси излучателя по измеренной голограмме, переносе данных голограммы на плоскость, перпендикулярную найденной оси, и центрировании относительно нее с использованием алгоритма коррекции в виде соответствующих поворотов и сдвигов. По откорректированной голограмме восстанавливается структура колебаний излучающей поверхности ультразвукового источника. Рассмотрен также упрощенный алгоритм коррекции в случае малых углов наклона исходной голограммы к оси источника с узким угловым спектром. Точность развитых алгоритмов проанализирована численно на примере одиночного фокусирующего излучателя с равномерным распределением колебательной скорости на его поверхности и продемонстрирована экспериментально для кольцевой 12-элементной решетки. Ключевые слова: акустическая голограмма, характеризация акустических преобразователей, терапевтические многоэлементные излучатели DOI: 10.31857/S032079192201004X

Чупова Д.Д., Росницкий П.Б., Гаврилов Л.Р., Хохлова В.А. «Компенсация искажений фокусированных ультразвуковых пучков при транскраниальном облучении головного мозга на различной глубине» Акустический журнал, 68, № 1, с. 3-13 (2022)

Проанализированы возможности компенсации аберраций при фокусировке ультразвукового пучка через кости черепа с использованием мозаичных решеток с радиусом кривизны и апертурой F=D=200 мм, частотой 1 МГц и абсолютно плотным рандомизированным заполнением поверхности элементами. Рассматривается влияние количества элементов (256, 512 и 1024) и глубины фокусировки (25–65 мм от внутренней поверхности черепа) на качество компенсации аберраций, т.е. на остроту фокусировки, местоположение фокуса и максимальное давление в нем. Акустическая модель головы человека строится на основе данных магнитно-резонансной томографии. Расчет поля и компенсации аберраций проводятся на основе интеграла Рэлея и волнового уравнения в модели Кельвина–Фойгта. Продемонстрирована возможность острой фокусировки с помощью рассматриваемых решеток в указанном интервале глубин, при этом ширина фокальной перетяжки составляет около 2 мм по уровню – 6 дБ. Проанализирован относительный вклад различных волновых эффектов в искажение ультразвукового пучка при прохождении через череп. Показано, что наиболее сильный вклад в ослабление пучка вносят аберрации (7.4 дБ) и поглощение (6.7 дБ). Вклад отражения (2.1 дБ) и генерации сдвиговых волн в черепе (2 дБ) менее существенен. Ключевые слова: медицинская акустика, фокусированный ультразвук высокой интенсивности, многоэлементные решетки, интеграл Рэлея DOI: 10.31857/S0320791922010014

Ксенофонтова В.К., Луценко Е.С., Антропов Р., Храмов А.В. «Распространение аудиоплееров как реакция на шумовое загрязнение окружающей среды» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 117-122 (2020)

Широкое распространение аудиоплееров и рост разновидностей музыкальных наушников во многих странах закономерно приводит к развитию нарушений слуха у миллионов людей. Чаще всего это связывают с рекреацией (увлечение музыкой, молодежная мода, желание изолироваться от отвлекающего шума и др.) Обследование 1400 человек с помощью соцопроса и анкетирования показало, что 46–62% опрошенных респондентов связывают использование аудиоплееров с раздражающим действием на них различных видов постороннего шума (транспортный шум, музыка, разговорная речь, отвлекающие звуковые сигналы и т.п.), что соответствует понятию «фонофобия». Следовательно, использование аудиоплееров является часто следствием шумового загрязнения окружающей среды. Необходимо изучить проблему и оценить риск развития тугоухости и гиперакузии из-за частого использования музыкальной внутриканальной гарнитуры

Ершов В.В., Храмцов И.В. «Настройка плоских микрофонных антенн для эффективной локализации дипольных источников звука» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 121-122 (2021)

Целью работы является разработка метода настройки плоских микрофонных антенн для достижения максимального качества локализации дипольных источников шума при проведении акустических измерений и проведение сравнительных испытаний разработанной настроенной антенны и антенны подобного класса от производителя Bruel&Kjaer (Дания), оптимизированной для локализации монопольных источников звука. Описана реализация коррекции алгоритма пост-обработки для локализации акустических излучателей, которая выполняется путем модификации направляющего вектора с учетом ориентации дипольного момента относительно плоскости микрофонной антенны.

Пальчиковский В.В., Храмцов И.В., Синер А.А., Дегтярев В.В. «Восстановление модального состава шума вентилятора натурного двигателя на основе численного моделирования распространения звука в канале воздухозаборника» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 75-78 (2021)

Для эффективной настройки звукопоглощающих конструкций (ЗПК) на снижение шума в канале воздухозаборника (ВЗ) необходима информация о модальном составе шума вентилятора. Записанные в результате испытаний авиационного двигателя сигналы «давление-время» обрабатываются по разным процедурам в результате чего определяются амплитудные коэффициенты мод.

Храмцов И.В., Пальчиковский В.В., Черенкова Е.С., Ершов В.В., Вискова Т.А. «Исследования шума турбулентной дозвуковой струи в заглушенной камере ПНИПУ» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 38-39 (2021)

Несмотря на достигнутые за последние десятилетия успехи в снижении шума самолета, одним из главных его источников по-прежнему является реактивная струя, что обусловлено следующими причинами. Во-первых, шум лопаточных машин снизился настолько, что шум струи даже у двигателей с высокой степенью двухконтурности вносит заметный вклад в общий шум двигателя. Во-вторых, на практике даже для современных пассажирских самолетов часто используют двигатели с низкой степенью двухконтурности, в которых шум реактивной струи является доминирующим в общем шуме силовой установки. Таким образом, исследование шума струи и поиск вариантов его снижения является актуальной задачей. Одним из известных способов снижения шума струи является изменение условий истечения путем изменения геометрии формирующего струю устройства. К таким методам стоит отнести щелевидные (прямоугольные), шевронные, скошенные и гофрированные сопла. Данные методы являются одними из самых эффективных и достаточно простых, так как обычно не требуется дополнительной аппаратуры и их применение не приводит к серьезному увеличению массы авиационного двигателя. Стоит отметить, что используемые на протяжении долгого времени технологии позволяли изготавливать сопла в ограниченном диапазоне относительно форм выходной части. Современный уровень компьютерного моделирования позволяет создавать 3D-модели сопел практически любой геометрии, а активно развивающиеся аддитивные технологии позволяют их изготавливать. В ходе работы с помощью ABS технологий были созданы обычные конические сопла, а также: гофрированные сопла с различным числом лепестков и их высотой; и, дополнительно, шевронное сопло. Исследования проводились в акустической заглушенной камере Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) на струйной установке. Для подачи воздуха в струйной установке используются два последовательно соединенных вентилятора, мощностью 45 кВт каждый. Данный способ позволяет подавать непрерывно воздух в течении длительного времени при практически максимальном расходе, а также имеет минимальное время подготовки к испытаниям. Для снижения собственного шума вентиляторов предусмотрена система глушителей. Для измерения средних параметров скорости модельной струи использовалась трубка Пито–Прандтля. В ходе работы оценивались спектры шума струи в диапазоне углов от 30 до 105°. Полученные результаты показывают, что акустические характеристики струи, истекающей из сопловых насадков, напечатанных на 3D-принтере, совпадают с характеристиками струи, истекающей из цельных металлических сопл той же конфигурации, что подтверждает работоспособность предложенного подхода. Проведенные широкие параметрические исследования шума гофрированных сопловых насадков продемонстрировали, что с увеличением амплитуды гофров при сохранении площади выходного сечения сопла и скорости истечения усиливается эффект снижения шума турбулентной струи. Также с возрастанием числа лепестков гофрированного сопла наблюдается увеличение частотного диапазона снижения шума струи. Проведены исследования положения источников шума с помощью метода бимформинг для струй, истекающих из сопловых насадков различной формы. Полученные результаты по положению источников шума для круглой струи хорошо совпадают с другими авторами. Положения источников шума в струях, истекающих из шевронных и гофрированных сопел, на высоких частотах смещены ближе к срезу сопла по сравнению с круглым соплом, а на низких частотах, наоборот, смещаются дальше от среза сопла. Исследования выполнены на уникальной научной установке «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», регистрационный номер 500617.

Храмцов И.В., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В. «Определение импеданса ЗПК методом Дина при нормальном и скользящем падении звуковой волны относительно образца» Труды Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), № 2807, с. 71-72 (2021)

Для снижения шума авиационного двигателя его каналы облицовываются звукопоглощающими конструкциями (ЗПК) резонансного типа, представляющими собой ячейки различной формы (чаще всего соты), перекрытые перфорированными листами. Основополагающей характеристикой ЗПК является акустический импеданс – комплексная величина, которая зависит от геометрических параметров ЗПК (степень перфорации, глубина ячеек, толщина перфорированного листа) и от специфических внешних условий, к которым в первую очередь можно отнести высокий уровень звукового давления и наличие в канале скользящего потока. Для прогнозирования импеданса ЗПК используются полуэмпирические модели, учитывающие указанные условия, однако сравнение результатов расчетов с натурными экспериментами ЗПК в интерферометрах показывает, что расхождение значений импеданса может быть весьма большим. В свою очередь методы экспериментального определения импеданса ЗПК также имеют некоторые недостатки. Эти методы базируются на микрофонных измерениях, при этом микрофоны размещаются на стенках экспериментальных установок или исследуемых образцов (в случае многослойных ЗПК такое размещение микрофонов весьма проблематично). При этом результаты экспериментального определения импеданса ЗПК, полученные с помощью различных методов на различных установках отличаются не только от результатов прогнозирования импеданса по расчетным моделям, но и между собой. Данная ситуация отчасти обусловлена недостаточной информацией о процессах, протекающих внутри ЗПК, так как измерения на стенках дают неполную картину о структуре акустического поля внутри исследуемой области. Внесение же измерительных зондов внутрь канала интерферометра или ЗПК неминуемо ведет к искажению величин исследуемых физических параметров. В связи с упомянутыми недостатками последние 20 лет активно исследуется вопрос определения акустических характеристик образцов ЗПК с помощью численного моделирования. С помощью численного моделирования, возможно более полно учитывать весь сложный спектр физических процессов, сопровождающих работу ЗПК. Такой подход может применяться как для прямой симуляции натурного эксперимента по испытаниям образца ЗПК, так и для исследования ряда физических величин внутри и на поверхности ЗПК, что в дальнейшем можно использовать для уточнения моделей прогнозирования импеданса, а также коррекции методов экспериментального исследования ЗПК. Ранее авторами была предложена методика, которая на основе численного моделирования процессов в интерферометре нормального падения с установленным образцом ЗПК позволяет с хорошей точностью прогнозировать акустические характеристики одно-, двух- и трехслойных ЗПК резонансного типа при высоких уровнях звукового давления. При этом для полного соответствия натурному эксперименту в методике была реализована обработка результатов численного моделирования методом передаточной функции на основе двух микрофонов. Другим способом определения акустических характеристик образцов является метод Дина. Его адаптация к численному моделированию предварительно была проведена авторами для случая нормального падения волн, а также для случая касательного падения звуковой волны. При этом, было обнаружено отличие акустических характеристик при их определении методом Дина и методом передаточной функции при нормальном падении звуковой волны. В данной работе продолжаются исследования по сравнению методов определения акустических характеристик образцов ЗПК. В результате работы получены новые данные о пространственной и спектральной структуре звукового поля внутри ЗПК, которые проблематично извлечь методами натурного эксперимента. Данный результат предоставил возможность находить импеданс непосредственно из отношения акустического давления к акустической скорости, и тем самым верифицировать имеющиеся расчетно-экспериментальные методы определения импеданса.

Кустов О.Ю., Храмцов И.В. «Оценка точности определения акустических характеристик образцов резонансных ЗПК при экспериментальных исследованиях» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 123-130 (2020)

При определении акустических характеристик однослойного образца реальной сотовой звукопоглощающей конструкции (ЗПК) путем экспериментов в интерферометрах с нормальным падением волн выявлено существенное влияние неполных боковых ячеек образца на акустические характеристики. Эксперименты проводились на двух интерферометрах с диаметрами каналов 30 и 50 мм в диапазоне частот 500–3500 Гц при уровнях звукового давления 120–155 дБ. На основе результатов экспериментов проведена оценка влияния на акустические характеристики процента перфорации одинакового как для одной сотовой ячейки, так и для всего образца ЗПК. По результатам исследований сделаны рекомендации для повышения точности получения акустических характеристик образцов сотовых ЗПК при их испытаниях в интерферометрах нормального падения волн

Ершов В.В., Храмцов И.В. «Исследование положения источников звука в турбулентной струе с применением сопловых насадков различной конфигурации» Акустика среды обитания. Сборник трудов Пятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2020). Москва, 24 апреля 2020 г., с. 89-98 (2020)

Целью работы является исследование положения доминирующих источников звука в маломасштабной турбулентной струе с помощью метода бимформинг. Для создания различных начальных условий истечения были использованы два сопловых насадка эквивалентного диаметра и различной геометрической конфигурации (конической и шевронной). На основе анализа полученных результатов можно заключить, что они хорошо соответствуют известным представлениям о физике процессов генерации шума турбулентными струями: более высокочастотные источники генерируются менее масштабными турбулентными структурами, находящимися ближе к кромке сопла, что подтверждается локализацией высокочастотных источников шума также ближе к кромке сопла. Шевронные сопла разрыхляют начальный участок струи, делая его менее коротким и способствуя тем самым более быстрому смещению источников шума к кромке сопла, что видно при сравнении карт локализации для конического и шевронного сопел на одинаковых частотах. Проводилось сравнение полученных результатов локализации с данными, полученными другими исследователями. Было установлено, что полученные результаты обеспечивают уверенность в возможности использования акустического бимформинга для измерения местоположения источника шума струи с точностью, аналогичной другим методам, которые использовались в прошлом.

Ершов В.В., Храмцов И.В. «Определение монопольных и дипольных источников шума при обтекании цилиндра с использованием виртуальной микрофонной антенны» Акустика среды обитания. Сборник трудов Шестой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2021). Москва, 21 мая 2021 г., с. 109-118 (2021)

Рассматривается задача локализации источников шума обтекания цилиндра на основе проведения вычислительного эксперимента с использованием виртуальной 54-канальной микрофонной решетки. Численное моделирование было выполнено в газодинамическом пакете ANSYS Fluent. Рассматривалось несколько пространственных ориентаций цилиндра для генерации диполей различной направленности. Выполнена имитация упрощенного 2-микрофонного метода азимутальной декомпозиции для определения уровня звукового давления генерируемых диполей на частоте вихреобразования, составляющей 1450 Гц. Выполнена процедура локализации шума обтекания виртуального цилиндра с помощью монопольных и дипольных алгоритмов бимформинга. Установлено, что результаты численного моделирования хорошо согласуются с данными, полученными другими исследователями, как по уровню звукового давления, так и по результатам локализации диполей в пространстве.

Храмцов И.В., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В. «Определение акустических характеристик полномасштабного образца реальной однослойной сотовой звукопоглощающей конструкции на основе численного моделирования» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 231-243 (2019)

Проведено определение акустических характеристик однослойного образца реальной сотовой звукопоглощающей конструкции путем численного моделирования физических процессов в интерферометре с нормальным падением волн. Численное моделирование выполнено на основе решения нестационарных уравнений Навье-Стокса с учетом сжимаемости в полной трехмерной постановке. Отмечено высокое согласование акустических характеристик образца ЗПК, полученных в численном моделировании и в эксперименте. Показано, что проведение численного моделирования только на одной ячейке ЗПК также дает результаты, хорошо соответствующие эксперименту, что позволяет в дальнейшем применить данный подход для предсказания акустических характеристик образцов резонансных ЗПК с более сложной геометрией.

Ляпидевский В.Ю., Храпченков Ф.Ф., Чесноков А.А., Ярощук И.О. «Моделирование нестационарных гидрофизических процессов на шельфе Японского моря» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 57-68 (2022)

Нелинейные уравнения многослойной мелкой воды в приближении Буссинеска применены для моделирования нестационарных гидрофизических процессов в шельфовой зоне приливного моря. Выполнен расчет вертикального распределения температуры и горизонтальной компоненты скорости вдоль прямолинейной трассы на основе данных о вариации температуры на заданных горизонтах, полученных на одной из донных станций. Результаты численного моделирования верифицированы с использованием данных других контрольных станций, расположенных вдоль рассматриваемой трассы. Показано, что многослойная модель качественно воспроизводит структуру наблюдаемого волнового пакета, а уравнения двухслойного течения описывают динамику центральной части термоклина даже в том случае, когда стратификация существенно отличается от двухслойной. Сравнение результатов расчета с натурными данными позволяет сделать вывод о том, что гипотеза о квазидвумерном характере течения на шельфе, лежащая в основе применяемого подхода, соответствует реальности.

Дмитриев С.М., Хробостов А.Е., Легчанов М.А., Бородин С.С., Баринов А.А., Коновалов И.А., Чесноков А.А., Макаров М.А. «Экспериментальные исследования гидродинамики стратифицированного течения спутных смешивающихся потоков» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 531-539 (2021)

Представлены результаты серии экспериментальных исследований турбулентных потоков, проведенных при помощи кондуктометрической измерительной системы. В результате обработки экспериментальных данных получены оценки осредненных значений концентраций примеси в измерительных ячейках кондуктометрического датчика, дисперсии реализаций, а также автокорреляционные функции и гистограммы распределения плотности вероятности реализаций измерительного сигнала. Сравнение полученных экспериментальных данных с результатами аналогичного по своей постановке бенчмарка GEMIX, направленного на исследование процессов изотермического и неизотермического смешений, в котором регистрация исследуемых характеристик осуществлялась при помощи PIV-метода, дает хорошее соответствие характерных длин волн упорядоченных структур, возникающих на границе раздела потоков. Также наблюдается соответствие профилей кинетической энергии турбулентности для центральных областей экспериментальной модели, в то время как для периферийных зон результаты демонстрируют значительное расхождение с данными GEMIX, что объясняется различием физических принципов используемых методов измерений, а также повышенным пространственным разрешением PIV по сравнению с кондуктометрическим методом.

Коновалов И.А., Чесноков А.А., Баринов А.А., Дмитриев С.М., Хробостов А.Е., Макаров М.А. «Применение электроимпедансного метода измерений при исследовании пузырьковых режимов течения двухкомпонентного потока» Приборы и методы измерений, 12, № 3, с. 183-193 (2021)

Одной из важных задач при проведении расчётного обоснования надёжности и безопасности оборудования, входящего в состав проектируемых ядерных энергетических установок, на сегодня является моделирование пузырькового режима течения теплоносителя. В связи с этим, целью данной работы являлось изучение особенностей движения газового пузыря в жидкой среде, а также отработка и расширение методических особенностей применения матричных кондуктометрических систем, получивших широкое распространение в исследовательской практике, для исследования газожидкостных потоков. В работе изложен способ первичной обработки экспериментальных данных, направленный на устранение избыточной проводимости в ячейках разработанного сетчатого датчика, что позволило получить значения истинного объёмного газосодержания в исследуемой области. Последующий анализ позволил оценить объёмы регистрируемых газовых пузырей градиентным методом, а также величину плотности межфазной поверхности в ячейках датчика, которая играет ключевую роль при моделировании межфазного тепло- и массообмена. Сравнение полученных величин с показаниями контрольно-измерительных приборов экспериментальной установки показало хорошую степень соответствия. Представленная работа является адаптацией применения кондуктометрической измерительной системы для исследования многокомпонентных потоков с целью дальнейшего применения для исследования двухкомпонентных потоков в каналах имитатора активной зоны при помощи сетчатых кондуктометрических датчиков.

Калиниченко М.В., Булкин В.В., Хромулина Т.Д. «Оценка акустической эффективности надстройки резонансного типа на верхнем свободном ребре шумозащитного экрана» Защита от повышенного шума и вибрации: Сборник докладов VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, 19–21 марта 2019 г., СПб, с. 100-107 (2019)

рассмотрен вариант повышения эффективности шумозащитного экрана. Представлены результаты лабораторного эксперимента с использованием акустического экрана с комбинированной надстройкой на верхнем ребре. Дано сравнение уровня звукового давления в нескольких рабочих точках в зоне акустической тени при использовании плоской надстройки (экран Г-образного типа) и надстройки резонансного типа, при полном совпадении геометрических размеров и профиля обеих надстроек. Для оценки использовался сложный шумоподобный сигнал. Эксперимент проводился в большом помещении сложного профиля. Надстройка резонансного типа представляет собой резонатор Гельмгольца щелевого типа с переменным профилем внутреннего объёма и изменяющимся расстоянием между осевыми линиями щелевых отверстий. Полученные результаты позволяют сделать качественный вывод о повышении эффективности шумозащиты.

Равин А.А., Хруцкий О.В. «Стенд для динамических испытаний методов вибродиагностики компрессорных лопаток» Морские интеллектуальные технологии, 4, № 4, с. 54-58 (2021)

Рассматривается стендовая реализация предложенного авторами способа проведения экспериментов с рабочими лопатками аксиальных компрессоров, целью которых является отработка методов мониторинга вибраций лопаток и алгоритмов выявления характерных дефектов (усталостных трещин) непосредственно во время работы компрессора. Для обеспечения безопасности экспериментов с повреждёнными компрессорными лопатками в конструкции стенда применён один из эвристических принципов решения изобретательских задач, сформулированный Г.С. Альтшуллером, который состоит в том, что движущиеся на натурном объекте детали (лопатки) делают неподвижными, а неподвижные детали (датчики) приводят в движение таким образом, чтобы сохранить скорости их относительных перемещений. Рассмотрена конструкция стенда и состав измерительных приборов. Приведены результатов экспериментов с исправными компрессорными лопатками и с лопатками, имеющими различные стадии развития дефектов (усталостных трещин). Показано, что графическое представление ранжированных массивов измеренных временных интервалов позволяет судить о наличии дефекта и о стадии его развития.

Кошелец В., Рудаков К., Худченко А., Филиппенко Л., Хеспер Рональд, Лепин Жак, Ши Шен-Каи, Барышев А. «Сверхпроводниковые приемники субтерагерцового диапазона для космической и наземной радиоастрономии» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 47, № 9, с. 47-55 (2021)

В статье представлены результаты разработок в области создания малошумящих приемных систем субТГц диапазона, выполненных в ИРЭ им. Котельникова РАН в последние годы и направленных на создание приемников с квантовой чувствительностью для использования в радиотелескопах космического и наземного базирования. Смесители сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (СИС) на основе высококачественных туннельных переходов являются ключевыми элементами наиболее чувствительных гетеродинных приемников субтерагерцового (субТГц) диапазона. В статье представлены результаты разработки СИС-приемников диапазонов 211–275 ГГц и 800–950 ГГц с шумовой температурой в двухполосном режиме (DSB) около 20 К и 220 К соответственно. Эти разработки будут использованы при создании приемных систем для наземных телескопов APEX и LLMA, а также для космической миссии Millimetron.

Худякова Н.Л., Вишневский А.А., Быков А.И., Комкин А.И., Семенцов С.Г. «Исследование активного поглотителя звука на основе шунтированного динамика» Акустика среды обитания. Сборник трудов Четвертой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов (АСО-2019). Москва, 24 мая 2019 г., с. 235-240 (2019)

Рассмотрена система активного поглощения звука, в которой в качестве поглотителя используется динамик с шунтирующим сопротивлением. Проведено теоретическое исследование влияния шунтирующего элемента на характеристики поглощения рассматриваемой системы. Приведены результаты экспериментальных исследований активного поглотителя звука.

Дмитриев В.Л., Хусаинов И.Г., Гималтдинов И.К. «Распространение акустических волн в водонасыщенной пористой среде, образованной газовым гидратом» Инженерно-физический журнал, 94, № 6, с. 1597-1605 (2021)

Изучено распространение акустических волн в пористой среде, скелет которой представляет собой газовый гидрат, а поры заполнены водой. Записана система уравнений, описывающая распространение акустических волн в такой пористой среде. Получено дисперсионное уравнение, на основе которого проанализированы фазовая скорость звука и декремент затухания акустических волн. Выведены и исследованы коэффициенты отражения и прохождения на границах "жидкость–пористая среда" и "пористая среда–жидкость". На основе дисперсионного уравнения, соответствующих коэффициентов отражения и прохождения исследовано распространение импульсов конечной длительности в пористой среде. Показана возможность оценки толщины газогидратного пласта с помощью акустических волн Ключевые слова: акустические волны, пористая среда, газовый гидрат, дисперсионное соотношение, коэффициенты отражения и прохождения, быстрое преобразование Фурье

Ошкин А.Н., Хуснуллина Г.Ф. «Возможности и перспективы сейсмоакустических исследований скважин» Геофизические технологии (Предыдущее название 2014–2017 гг.: "Технологии сейсморазведки"), № 1, с. 92-98 (2015)

Рассмотрены возможности современного подхода к сейсмическим исследованиям в неглубоких скважинах при инженерно-геофизических изысканиях. Показаны сильные и слабые стороны вертикального сейсмического профилирования и сейсмокаротажа на повышенных частотах, генерируемых спаркером. Приведены примеры реальных полевых исследований указанными методами в наиболее распространенных геологических разрезах в центральной части России.