Научная тема: «ГИБРИДНЫЕ МЕТОДЫ В ЗАДАЧАХ АЭРОАКУСТИКИ»
Специальность: 05.13.18
Год: 2010
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. В рамках классического метода акустической аналогии разработана новая самосогласованная технология трёхмерных расчётов акустических источников в движущейся системе координат. Эта технология использована для расчёта импульсного шума лопастей несущенго винта вертолета в режиме скоростного полета с учётом сложного трёхмерного вращения лопасти винта. Показно, что результаты расчёта находятся в хорошем соответствии с экспериметальными данными HELISHAPE´95.
  2. Разработана новая гибридная акустическая модель для расчета шума дозвуковых турбулентных струй. В отличие от предыдущих моделей этого класса, новый метод является полностью самосогласованным, не содержит подстроечных параметров и надёжно работает в широком диапазоне частот и углов наблюдателя. Новизна нового метода заключается в прямом использовании результатов LES моделирования турбулентных источников в рамках моделирования переноса звука с помощью решения линеаризованных уравнений Эйлера. Для численного решения линеаризованных уравнений Эйлера в частотной области разработан новый эффективный численный метод. Показно, что результаты расчёта находятся в хорошем соответствии с экспериметальными данными JEAN и SHJAR.
  3. Проведено обобщение схемы Кабаре для двумерных уравнений Эйлера. Разработан улучшенный вариант алгоритма нелинейной коррекции потоков на основе принципа максимума и расширения области допустимых изменений решения. Достоинства новых алгоритмов для решения уравнений Эйлера продемонстрированы на серии одномерных и плоских задач вычислительной аэроакустики. Получено хорошее соответствие с аналитическим и эталонными решениями на грубых расчётных сетках. Проведена серия рачётов по рассеянью звука на плоском вихре в нерезонансном и резонансном режимах. Показано, что использование новых численных методов на основе Кабаре позволяет получать хорошее соответствие численных результатов с асимптотической теорией. Впервые для резонансного рассеянья на вихре сделано сравнение численных решений уравнений Эйлера с аналитической теорией.
Список опубликованных работ
1.А.П. Дауллинг, С.А. Карабасов, Т.П. Хайнс, “спользование акустической аналогии и метода моделирования крупных вихрей для диагностики шума турбулентных стру”, Учёные Записки ЦАГИ, 2010, том XL, №1.

2.В.М. Головизнин, С. А. Карабасов, Т. К. Козубская, Н. В. Максимов, “хема Кабаре для численного решения задач аэроакустики: обобщение на линеаризованные уравнения Эйлера в одномерном случа”, ЖВМ и МФ, 2009, 49(12), 1-16.

3.S.A. Karabasov and V.M. Goloviznin. “Compact Accurately Boundary Adjusting high-REsolution Technique for Fluid Dynamics”, J. Comput.Phys., 228 (2009) 7426-7451.

4.S.A. Karabasov, P.S. Berloff and V.M. Goloviznin. “CABARET in the Ocean Gyres”, J. Ocean. Model, 30 (2009), pp. 155-168.

5.P.G. Tucker and S.A. Karabasov, Unstructured grid solution of the acoustic eikonal equation for acoustics, Int. J. Aero acoustics, vol 8 (6), 2009, pp.535-554.

6.A.P. Dowling, M. Afsar, S. Karabasov, and T.P. Hynes. Reduced-order models for jet noise, The Journal of the Acoustical Society of America, 2008, vol. 123, issue 5, p. 3021.

7.С.А. Карабасов “оделирование звукопереноса в неоднородном поле турбулентной стру”, Математическое моделирование, 2007, 19:8, 66-74.

8.S.A. Karabasov and V.M. Goloviznin. “A New Efficient High-Resolution Method for Non-Linear problems in Aero acoustics”, AIAA Journal, 2007, vol. 45, no. 12, pp. 2861 - 2871

9.V.M. Goloviznin, V.N. Semenov, I.A Korortkin, and S.A. Karabasov, “A novel computational method for modelling stochastic advection in heterogeneous media”. Transport in Porous Media, Springer Netherlands, 2007, 66(3), pp. 439-456.

10.S.A. Karabasov and T.P. Hynes, “A Method for Solving Compressible Flow Equations in an Unsteady Free Steam”, Proc. IMechE 2006, Vol. 220 Part C:J. Mechanical Engineering Science, N.2, pp. 185-202

11.A.S. Morgans, S.A. Karabasov, A.P. Dowling, and T.P. Hynes, “Transonic Helicopter Noise”, AIAA Journal 2005, 0001-1452 vol.43 no.7,pp. 1512-152.

12.С.А. Карабасов, “спользование гибридного метода для моделирования шума от высокоскоростных лопастей вертолет”, Матем. моделирование, 2006, 18:2, 3-23

13.В. М. Головизнин, С. А. Карабасов, И. М. Кобринский, “алансно-характеристические схемы с разделенными консервативными и потоковыми переменным”, Матем. моделирование, 2003, 15:9, 29-48.

14.В. М. Головизнин, С. А. Карабасов, “алансно-характеристические схемы на кусочно-постоянных начальных данных. Прыжковый перено”// атем. моделирование. - 2003.- т.15, N.10. - с.71-83.

15.V.M. Goloviznin, T.P. Hynes, and S.A. Karabasov, CABARET finite-difference schemes for the one-dimensional Euler equations. Mathematical Modelling and Analysis, V.6, N.2 (2001), pp. 210-220.

16.В. М. Головизнин, С. А. Карабасов, “искретные модели двухфазной фильтрации с пространственно расщеплённой временной производно”, Известия Академии Наук, Сер. Энергетика., Номер 4, 2000.

17.В. М. Головизнин, С. А. Карабасов, Д.А.Суходулов, “ариационный подход к получению разностной схемы с пространственно расщепленной временной производной для уравнения Кортевега-де Вриз”, Матем. моделирование, Том: 12 (2000), Номер: 4, стр. 105-116.

18.В. М. Головизнин, С. А. Карабасов, “елинейная коррекция схемы кабар” // Матем. моделирование, 1998, т. 10, (12), с. 107 - 123.

19.S.A. Karabasov and V.M. Goloviznin. “High-resolution CABARET scheme for sound scattering problems”, Proceedings of 16-th International Congress on Problems of Sound and Vibration, Krakow, 2009.

20.S.A. Karabasov, V.F. Kopiev and V.M. Goloviznin. “On a Classical Problem of Acoustic Wave Scattering by a Free Vortex: Numerical Modelling”, AIAA paper 2009-3234, Miami, 15th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, Miami, FL, 11 - 13 May 2009.

21.S.A. Karabasov and V.M. Goloviznin. “Contrasting high-resolution characteristic shock-capturing methods in aeroacoustic test problems”, AIAA paper 2008-2924, 14-th AIAA/CEAS conference, Vancouver, Canada, 5-7 May 2008.

22.S.A. Karabasov, M.Z. Afsar, T.P. Hynes, A.P.Dowling, A.McMullan, G.Page, and JJ. McGuirk. “Using Large Eddy Simulation within an Acoustic analogy approach for jet noise modelling”, AIAA paper 2008-2985, 14-th AIAA/CEAS conference, Vancouver, Canada, 5-7 May 2008.

23.S. A. Karabasov and V.M. Goloviznin. “CABARET scheme for non-linear aeroacoustics problems”, 15-th International Congress on Sound and Vibration, Daejeon, Korea, 6-10 July 2008.

24.S. A. Karabasov and V.M. Goloviznin. “CABARET scheme for non-linear aeroacoustics problems”, Proceedings of West-East High Speed Flow Field Conference, Moscow, Russia, November 19-22, 2007

25.M.Z. Afsar, S. A. Karabasov, T.P. Hynes, A.P. Dowling and E.de la Rosa Blanco. “Jet noise modelling using an acoustic analogy”, Proceedings of West-East High Speed Flow Field Conference, Moscow, Russia, November 19-22, 2007

26.S. A. Karabasov and V.M. Goloviznin, “A New Efficient High-Resolution Method for Non-Linear problems in Fluid Mechanics”. New trends in fluid mechanics research (Proceeding of the Fifth International Conference on Fluid Mechanics, Aug.15-19, 2007, Shanghai, China), 2007 Tsinghua University Press & Springer

27.S.A. Karabasov, T.P. Hynes, and A.P. Dowling, “Effect of mean-flow evolution on sound propagation through non-uniform jet flows”, AIAA-2007-3655, 13-th AIAA/CEAS conference, Rome, Italy, 2007

28.M.Z. Afsar, A.P. Dowling, S.A. Karabasov, “Jet noise in the ‘zone of silence’”. AIAA-2007-3606, 13-th AIAA/CEAS conference, Rome, Italy, 2007

29.S.A. Karabasov, V.M. Goloviznin, T.K. Kozubskaya, and I.A. Abalakin, “A New High-Resolution Balance-Characteristic Method for Aeroacoustics”, AIAA-2006-2415 paper, 12th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference (27th AIAA Aeroacoustics Conference), Cambridge, Massachusetts, May 8-10, 2006

30.S.A. Karabasov and T.P. Hynes, “Adjoint Linearised Euler Solver in the Frequency Domain for Jet Noise Modelling”, AIAA-2006-2673 paper, 12-th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, Cambridge, Massachusetts, 8-10 May 2006

31.M.Z. Afsar, A.P. Dowling, and S.A. Karabasov, “Comparison of Jet Noise Models”, AIAA-2006-2593 paper, 12-th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, Cambridge, Massachusetts, 8-10 May 2006

32.S.A. Karabasov and T.P. Hynes, “An Efficient Frequency-Domain Algorithm for Wave Scattering Problems in application to Jet Noise”, AIAA-2005-2827 paper, 11-th AIAA/CEAS Aeroacoustcis Conference, Monterey, CA, USA, May, 2005

33.S.A. Karabasov and V.M. Goloviznin, “Digital Transport Approach for Hyperbolic-type problems”. Hyperbolic Problems: Theory, Numerics and Applications, part II, pp. 79-86. Yokohama Publishers: ISBN 4946552-21-9.

34.S.A. Karabasov. “A Method for Solving Compressible Flow Equations in Unsteady Free Steam”, 10th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, AIAA-2894-2004, Manchester, UK, May, 2004.

35.S.A. Karabasov, “A Perturbation Approach for Compressible Flow Problems”, Proceedings of ICNPAA 2004 edited by S.Sivasundaram, pp. 343-350. Cambridge Scientific Publishers: ISBN 1-904868-48-7.

36.A.S. Morgans, S.A. Karabasov, A.P. Dowling, and T.P. Hynes, “Transonic Helicopter Noise”. American Helicopter Society 59-th Annual Forum, May, 2003

37.A.S. Morgans, S.A. Karabasov, A.P. Dowling, and T.P. Hynes, “Low Order Models to Vorticity Gusts in Bounded Systems”. AIAA-2003.

38.A.S. Morgans, S.A. Karabasov, A.P. Dowling, and T.P. Hynes, “Transonic Helicopter Noise, Computational Fluid Dynamics to Computational Aeroacoustics”, November, 2002, NTUA Athens, Greece.

39.S.A. Karabasov and T.P. Hynes, “Open Boundary Conditions of Predictor-Corrector type for external flows”. AIAA-2002-2442, the 8-th Computational Aeroacoustics AIAA conference, Breckenridge, Colorado, USA, 2002.

40.V.M. Goloviznin and S.A. Karabasov, “Non-linear correction of the Cabaret scheme”. Second International Finite-Difference Conference. Proc. V.2. Minsk, Russia, 1998.