Работа посвящена изучению каскадных процессов в двумерной турбулентной конвекции с помощью систем с небольшим числом степеней свободы, построенных на основе иерархической модели. Получены спектры энергии пульсаций скорости и температуры для различных режимов конвекции и различных участков спектра. Рассматривается развитая турбулентная конвекция в ячейке Хеле – Шоу. Исследуются пространственно-временные спектры крупномасштабных возмущений.
Предложен метод прямого численного моделирования точечными вихрями турбулентного переноса в напорном течении в плоском канале. Результаты вычислений качественно согласуются с экспериментальными данными. Получены логарифмические профили средней скорости и температуры, турбулентное число Прандтля в логарифмической области близко к единице, в рассчитанных пульсациях скорости и температуры имеются максимумы вблизи стенки.
Рассматривается нестационарный теплообмен при обтекании тел вращения различной формы сверхзвуковым потоком совершенного газа для таких чисел Рейнольдса, когда в пограничном слое реализуются различные режимы течения. Показано, что для некоторых форм поверхностей использование общепринятых формул для коэффициента теплоотдачи при раздельной постановке задачи определения температурного поля в теле приводит к значительным погрешностям.
Предложена модель, в которой описание ансамбля частиц производится с помощью бесстолкновительного кинетического уравнения, а для описания газовой фазы используются уравнения для средних величин, аналогичные соответствующим уравнениям в двухжидкостной модели. Особенностью модели является возможность пересечения траекторий частиц. Исследована устойчивость течения смеси газа с частицами к малым возмущением для данной модели. Показано, что в том случае, когда не учитывается объем, занимаемый частицами, возмущения ограничены, а их величина обратно пропорциональна ширине функции распределения в момент t = 0 в дробной степени.
Представлен единый алгоритм расчета на ЭВМ прямой и обратной квазиодномерной задачи о течении химически неравновесного 18-компонентного воздуха. Даны примеры численного решения задач сверхзвукового течения в соплах и гиперзвукового обтекания тел, летящих с гиперзвуковой скоростью. Приведены результаты расчетов неравновесных параметров вдоль поверхности моделей и в ближнем следе за ними для условий аэробаллистических экспериментов. Обсуждается решение новых вариационных задач неравновесной аэродинамики.
При распространении сверхкритических ударных волн в ограниченных объемах газа можно получить плотности потока излучения, примерно равные плотности гидродинамического потока энергии, однако меньшие, чем поток излучения черного тела при температуре, определенной по ударной адиабате. Для того чтобы снять эти ограничения, предлагается использовать в качестве излучателей сталкивающиеся сходящиеся ударные волны в различной геометрии. При этом, если размер мишени достаточно мал, можно получить на ней плотности потока, близкие к плотности потока черного тела. Оценки подтверждены прямыми расчетами соответствующих радиационно-газодинамических задач.
Представлены результаты численных исследований динамики ударных волн, фронты которых вогнуты в направлении распространения. По результатам расчетов построены схемы течений, реализующиеся при фокусировании ударных волн. Показано, что причиной ограничения роста давления за фокусирующими ударными волнами является процесс отражения, при котором возникает определенная конфигурация ударных волн в фокальной области.
Теоретически исследуется распространение сильной ударной волны в неоднородном пористом материале. Приведена постановка ряда задач оптимального управления одномерным ударом. Дано решение задачи об оптимизации неоднородной пористой преграды по отношению к кинетической энергии.
Рассматривается задача о структуре ударной волны в смеси газа и частиц, движущихся с одинаковыми скоростями и разными температурами. В результате сжатия газа в смеси протекает неравновесный процесс плавления, обусловленный отличием концентрации жидкой фазы от ее равновесного значения. Доказано утверждение относительно существования такого рода течений. Дано численное решение задачи, и обсуждается влияние кинетических параметров смеси на картину течения.
Рассмотрена задача о камуфлетном взрыве в пористой среде с учетом убывания со временем уплотнения среды на фронте ударной волны. Обсуждается критерий определения упругого радиуса взрыва как сейсмического источника. Показано влияние свойств среды в окрестности на характеристики упругих волн, а также на сейсмическую эффективность подземного взрыва.
