Лаборатория общей аэродинамики
Направления деятельности
1. Численное исследование турбулентных течений в трубах и каналах. Изучение турбулентных явлений позволит разработать способы управления турбулентностью и создавать турбулентные потоки с желаемыми характеристиками. С использованием многопроцессорных вычислительных систем проведены исследования переходных и турбулентных дозвуковых течений в широком диапазоне чисел Рейнольдса, выявлены ранее неизвестные свойства турбулентных течений, определены механизмы самоподдержания турбулентности.
2. Исследование течений между ионоселективными поверхностями. Использование ионоселективных поверхностей поможет разрешить проблему транспорта жидкостей в микроканалах и наити способы управления микрокрочастицами и биологическими макромалекулами. В результате исследования определены механизмы возникновения движения растворов электролита в микроканалах, дано объяснение явления суперконцентрации заряженных частиц и возникновения электрокинетической неустойчивости в растворах электролита.
3. Исследование явления микрокавитации. Определены условия возникновения кавитации в узком зазоре при движении цилиндрического тела вблизи стенки. Описаны микронные трехфазные газовые пузырьки с собственным электрическим полем, возникающие при движении границы раздела двух несмешивающихся жидкостей. Проведена серия экспериментальных исследований по электризации и свечению жидкости в тонких диэлектрических каналах. Получено 6 патентов, которые могут быть использованы для модернизации производственных процессов.
4. Разработка алгоритмов моделирования турбулентных течений на основе расчета ансамбля реализаций. Цель — повышение эффективности и производительности расчетов турбулентных течений для вихреразрешающих методов. Предложен ряд вычислительных алгоритмов для одновременного расчета набора реализаций турбулентного течения, позволяющих кратно ускорить моделирование турбулентных течений.
Оборудование, на котором ведется научно-исследовательская работа
Установка для проведения экспериментальных исследований при малых дозвуковых скоростях
Заведующий лабораторией
Сотрудники лаборатории
Основные исследования и их результаты
Большинство течений жидкости и газа в природе и технике происходит в турбулентном режиме. Явление турбулентности – одно из самых загадочных и интригующих явлений в природе. Проблема предсказания поведения и свойств турбулентных течений входит в число важнейших нерешенных проблем классической физики. С появлением в конце 20 века быстродействующей вычислительной техники появилась возможность компьютерного моделирования турбулентных течений, которое позволяет существенно дополнить результаты натурных и лабораторных экспериментов и исследовать ряд вопросов, недоступных в физическом эксперименте. Неотъемлемой частью таких расчётов является активное использование суперкомпьютеров и вычислительных ресурсов суперкомпьютерного комплекса МГУ.Достижения и награды