Научная тема: «АНАЛИЗ ТУРБУЛЕНТНЫХ СТРУЙНЫХ И ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ТРД КОМБИНИРОВАННЫМИ RANS/LES-МЕТОДАМИ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ»
Специальность: 01.02.05
Год: 2014
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Реализация метода DES высокого порядка разностной аппроксимации, адаптированная для работы на нерегулярных сетках. Эффективные RANS/ILES- и WMILES-методы высокого разрешения для расчета сжимаемых течений, включая сверхзвуковые течения со скачками уплотнения, допускающие работу на нерегулярных сетках.
  2. Результаты расчетов методом DES характеристик течения и турбулентности в низкоскоростных свободной прямоугольной и круглой пристеночной струях.
  3. Результаты анализа влияния скорости и температуры потока на срезе сопла на течение и характеристики турбулентности в струях, полученные при совместных расчетах RANS/ILES-методом течений в конических, шевронных и биконических соплах и в их дозвуковых и сверхзвуковых струях. Результаты исследования влияния схем МР5 и МР9 на точность расчетов RANS/ILES-методом течения и параметров турбулентности в дозвуковых и сверхзвуковых струях.
  4. Результаты расчетов RANS/ILES-методом течения и характеристик турбулентности в выхлопных струях, полученные при совместных расчетах течения в соплах двухконтурных ТРД: осесимметричном и с шевронами на сопле газогенератора, и в их струях. Результаты исследования влияния «аэродинамических шевронов» на течение и характеристики турбулентности в струе из сопла двухконтурного ТРД.
  5. Результаты анализа влияния малых изменений геометрии сопла двухконтурного ТРД на течение и характеристики турбулентности в его струе.
  6. Результаты исследования WMILES-методом влияния нестационарного пограничного слоя в коническом и в шевронных соплах на параметры течения и турбулентности в струях из них. Предложенное на основе этих расчетов объяснение механизма воздействия шевронов на акустическое поле струи.
  7. Результаты анализа влияния пилона и крыла с отклоненными закрылками на течение в струе из сопла двухконтурного ТРД, полученные при расчетах RANS/ILES-методом.
  8. Результаты исследования RANS/ILES-методом влияния угла атаки внешнего потока на течение и характеристики турбулентности в выхлопной струе для сопел ТРД с разной двухконтурностью при наличии пилона и крыла с отклоненными закрылками.
  9. Результаты исследования RANS/ILES-методом особенностей турбулентных отрывных течений в диффузорах различной формы.
  10. Моделирование генератора синтетических струй модифицированными граничными условиями на стенке диффузора при расчетах влияния синтетических струй на отрывные течения в диффузорах. Результаты анализа влияния режимных параметров синтетических струй и геометрии щелей для их выхода на отрывные турбулентные течения в диффузорах, в том числе и в «агрессивном» межтурбинном кольцевом диффузоре.
Список опубликованных работ
1. Vasiliev V.I., Volkov D.V., Zaitsev S.A. Lyubimov D.A. Numerical Simulation of Channel Flows by a One-Equation Turbulence Model // Trans. ASME J. Fluid Eng. − 1997. − V.119. − P.885-892.

2. Васильев В.И., Волков Д.В., Любимов Д.А. Использование однопараметрической дифференциальной модели турбулентности в численных расчетах с помощью уравнений Навье-Стокса // ТВТ. − 1998. − Т.36. − №1. − С.65-73.

3. Birch S.F., Lyubimov D.A., Secundov A.N., Yakubovsky K.Ya. Numerical Modeling Requirements for Coaxial and Chevron Nozzle Flows. // AIAA P. − 2003. − №3287.

4. Birch S.F, Lyubimov D.A., Secundov A.N., Yakubovsky K.Ya. Accuracy Requirements of Flow Inputs for Jet Noise Prediction Codes. // AIAA P. − 2004. − №2934.

5. Khritov K.M., Kozlov V.Ye., Krasheninnikov S.Yu., Lebedev A.B., Lyubimov D.A., Maslov V.P.,Mironov A.K., Reent K.S., Secundov A.N., Yakubovsky K.Ya. and Birch S.F. On the prediction of turbulent jet noise using traditional aeroacoustic methods. // Int. J. Aeroacoustics. −2005. − V.4. − №3&4. − P.289-324.

6. Birch S.F., Lyubimov D.A., Buchshtab P.A., Secundov A.N., Yakubovsky K.Ya. Jet-pylon interaction effects. // AIAA P. − 2005. − №3082.

7. Birch S.F., Lyubimov D.A., Maslov V.P., Secundov A.N. Noise Prediction for Chevron Nozzle Flows. // AIAA P. − 2006. − №2602.

8. Birch S.F., Lyubimov D.A., Maslov V.P., Secundov A.N., Yakubovsky K.Ya. A RANS based Jet Noise Prediction Procedure. // AIAA P. − 2007. − №3727.

9. Birch S.F, Lyubimov D.A., Maslov V.P., Secundov A.N., Yakubovsky K. Ya. Coaxial Nozzles with Deflected Fan Flows. // AIAA P. − 2008. − №3066.

10. Секундов А.Н., Лебедев А.Б., Любимов Д.А. Некоторые проблемы описания сложных турбулентных течений с помощью двухпараметрических моделей. «Проблемы современной механики: к 85-летию со дня рождения академика А.А. Черного. [Сборник]. Под ред. А.А. Бармина. М.: Изд-во Моск. Ун-та; Изд-во «Омега-Л», 2008. – 639с. С.492-507.

11. Birch S.F., P .A. Bukshtab P.A., Khritov K.M., Lyubimov D.A., Maslov V.P., Secundov A.N., Yakubovsky K. Ya. The Use of Small Air Jets to Simulate Metal Chevrons. // AIAA P. − 2009. − №3372.

12. Козлов В.Е., Любимов Д.А., Секундов А.Н, Спаларт Ф.Р. Трансверсальное распространение турбулентности в пограничном слое. // Изв. АН СССР. МЖГ. − 1998. − №3. − С.77-84.

13. Берч С.Ф., Лебедев А.Б., Любимов Д.А., Секундов А.Н. Моделирование трехмерных струйных и погранслойных течений. // Изв. РАН. МЖГ. − 2001. − №5. − С.48-63.

14. Khritov K.M., Lyubimov D.A., Maslov V.P.,Mineev B.I.,Secundov A.N., Birch S.F. Three-dimensional wall Jets: experiment, theory and application. // AIAA P. − 2002. − №0732.

15. Volkov D.V., Belokon A.A., Lyubimov D.A., Zakharov V.M. Flamelet Model of NOx in a Diffusion Flame Combustor. // ASME P. 2000. № GT-99.

16. Volkov D.V., Belokon A.A., Lyubimov D.A., Zakharov V.M. Numerical Analysis of NOx Formation in a Diffusion Flame Combustor Based on a Flamelet Model. // ASME P. 2001. №GT-68.

17. Volkov D.V., Belokin A.A., Lyubimov D.A., Zakharov V.M. Flamelet Model of NOx in a Diffusion Flame Combustor. // Trans. ASME. J. Fluid Eng.− 2001.− V. 123. − P. 774-778.

18. Lebedev A. B., Lyubimov D.A., Maslov., Mineev B.I., Secundov A. N. The prediction of three-dimensional jet flows for noise applications. // AIAA P. − 2002. −№2422.

19. McLean J.D., Козлов В.Е., Любимов Д.А., Секундов А.Н., Якубовский К.Я. Сопротивление и особенности течения около небольших уступов, погруженных в турбулентный пограничный слой. // Аэромеханика и газовая динамика. − 2002. − №2. − С.16-30.

20. Козлов В.Е., Лебедев А.Б., Любимов Д.А., Секундов А.Н. Некоторые особенности турбулентного течения в кромочном вихре. // Изв. РАН. МЖГ. −2004. − №1. − С.78-85.

21. Корецкий В.В., Любимов Д.А. Модифицированный метод приближенной факторизации для расчета потенциальных пространственных течений в каналах. // ЖВМ и МФ. − 1990. −Т.30. −№10. − С.1553-1570.

22. Любимов Д.А. Эффективный метод расчета пространственного обтекания воздухозаборников на околозвуковых скоростях. // ЖВМ и МФ. − 1991, − т.31, − №9. − С.1355-1368.

23. Любимов Д.А. Возможности использования прямых методов для численного моделирования турбулентных струй. // Аэромеханика и газовая динамика. − 2003. − №3. − С.14-20.

24. Любимов Д.А. Разработка и применение эффективного RANS/ILES метода для расчета сложных турбулентных струй. // ТВТ. − 2008. − Т.46. − №2. − С. 271-282.

25. Любимов Д.А. Разработка и применение метода высокого разрешения для расчета струйных течений методом моделирования крупных вихрей. // ТВТ. 2012. Т. 50. № 3. С. 450-466.

26. Cheprasov S.A., Lyubimov D.A., Secundov A.N., Yakubovsky K.Ya., Birch S.F. Computational Modeling of the Flow and Noise for 3-D Exhaust Turbulent Jets // Proceedings of the Sixth International Conference on Computational Fluid Dynamics, ICCFD6, St Petersburg, Russia, on July 12-16, 2010 Kuzmin, A. (Ed.) 1st Edition., 2011, 954 p. P. 903-908.

27. Чепрасов С.А., Любимов Д.А., Секундов А.Н., Якубовский К.Я. Расчетное моделирование потока и шума трехмерной реактивной выхлопной струи. В сб. «Современные научные проблемы и технологии в гражданской авиации. 20 лет сотрудничества ученых России и компании Boeing (1993-2013)» /Филиал корпорации «Боинг Раша Инк.» (США); Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского (ЦАГИ). М.: Наука, 2013. – 300с.С. 50-56.

28. Любимов Д.А., Секундов А.Н. Применение элементов прямого численного моделирования для анализа влияния геометрии сопла и режима истечения на характеристики турбулентности околозвуковых выхлопных струй // Труды ЦИАМ № 1341. Теоретическая и прикладная газовая динамика. Т.1. Под. Ред. С.Ю. Крашенинникова. М., Торус пресс. 2010. С.149-170.

29.Любимов Д.А. Возможности метода крупных вихрей для расчета турбулентных струй. // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011, №4(3). С. 948-950.

30. Бендерский Л.А., Любимов Д.А. Применение RANS/ILES метода высокого разрешения для исследования сложных турбулентных струй // Уч. зап. ЦАГИ. 2014. №2

31. Любимов Д.А. Исследование с помощью комбинированного RANS/ILES-метода влияния геометрии сопла и режима истечения на характеристики турбулентности выхлопных струй. // ТВТ. 2009 . Т. 47. № 3. С. 412-422.

32. Бендерский 2012 Л.А., Любимов Д.А.. Применение технологии высокого разрешения, основанной на методе LES, для расчета течения и шума сложных турбулентных струй. Четвертая всероссийская конференция Вычислительный эксперимент в аэроакустике. 17-22-сентября 2012г. г. Светлогорск, Калининградская область. Сб. тезисов. С. 33-37.

33. Крашенинников С.Ю., Любимов Д.А., Миронов А.К., Пудовиков Д.Е., Токталиев П.Д. Примеры вычислительного моделирования сложных турбулентных течений и сопутствующих проблем. // Уч. зап. ЦАГИ. 2014. №2

34.Любимов Д.А. Исследование влияния пилона и крыла с закрылками на течение в выхлопной струе двухконтурного турбореактивного двигателя методом моделирования крупных вихрей. // ТВТ. 2013. Т. 51. № 1. С. 120-137.

35. Захаров Д.Е., Любимов Д.А., Маслов В.П., Миронов А.К., Секундов А.Н.. Экспериментальное и расчетное исследование Эффектов взаимодействия струи с закрылками. Четвертая всероссийская конференция Вычислительный эксперимент в аэроакустике. 17-22-сентября 2012г. г. Светлогорск, Калининградская обл. Сб. тезисов. С. 75-81.

36. Semiletov V.A., Karabasov S. A., Lyubimov D. A., Georgy A. Faranosov G.A., Kopiev V.F. On the Effect of Flap Deflection on Jet Flow for a Jet-Pylon-Wing Configuration: Near-Field and Acoustic Modelling Results. // AIAA P. 2013. № 2215.

37. Semiletov V., Karabasov S., Lyubimov D.A., Faranosov G.A., Victor F. Kopiev V.F., Investigation of Noise Sources for a Jet-Pylon-Wing-Flap Interaction Problem // in Proceedings of the XXXIV Iberian Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering ( CILAMCE 2013) Z.J.G.N Del Prado (Editor), ABMEC, Pirenópolis, GO, Brazil, Nov. 10-13, 2013. Pap. №287.

38. Кашкин Ю.Ф., Коновалов А.Е., Крашенинников С.Ю., Любимов Д.А., Пудовиков Д.Е., Степанов В.А. Экспериментальное и расчетное исследование особенностей течения с отрывом потока в дозвуковых диффузорах. // МЖГ. 2009. № 4. С. 90-99.

39. Кашкин Ю.Ф., Коновалов Ф.Е., Крашенинников С.Ю., Любимов Д.А., Панова О.И, Пудовиков Д.Е., Степанов В.А., Торохов В.А. Исследование пространственных течений в диффузорных каналах. // ТВФ. 2009. Т. 83. № 1(694). С. 65-70.

40. Любимов Д.А. Применение комбинированного RANS/ILES-метода для исследования отрывных пространственных турбулентных течений в криволинейных диффузорах. // ТВТ. 2010. Т. 48. № 2. С. 279-289.

41. Любимов Д.А. Использование элементов прямого численного моделирования для исследования отрывных пространственных течений в криволинейных диффузорах. // Труды ЦИАМ № 1341. Теоретическая и прикладная газовая динамика. Т.1. Под. Ред. С.Ю. Крашенинникова. М., Торус пресс. 2010. С.206-226.

42. Кашкин Ю.Ф., Коновалов А.Е., Крашенинников С.Ю., Любимов Д.А., Пудовиков Д.Е., Степанов В.А. Расчетно-экспериментальное исследование течений с отрывом потока в околозвуковых диффузорах. // Труды ЦИАМ № 1341. Теоретическая и прикладная газовая динамика. Т.1. Под. Ред. С.Ю. Крашенинникова. М., Торус пресс. 2010. С. 171-189.

43. Кашкин Ю.Ф., Любимов Д.А., Макаров А.Ю., Пудовиков Д.Е., Торохов С.А. Численное и экспериментальное исследование применения синтетических струй для управления течение в пространственных каналах. // Труды ЦИАМ № 1341. Теоретическая и прикладная газовая динамика. Т.1. Под. Ред. С.Ю. Крашенинникова. М., Торус пресс. 2010. С. 190-205.

44.Любимов Д.А. Исследование влияния струй с нулевым массовым расходом на течение в криволинейном диффузоре. // ТВТ. 2011. Т. 49. № 4. С. 557-567.

45. Makarov A.Yu., Lyubimov D.A., Stepanov V.A., Pudovikov D.E., Krasheninnikov S.Yu., Toktaliev P.D., Torohov S.A., Kaskin Yu.F. Numerical and experimental modeling of active flow control methods for spatial diffusers ducts. // EUCASS. 2011. Pap. № 1207-1905-1-RV.

46. Lyubimov D., Makarov A., Potekhina I. Experimental and numerical research of unsteady flow in curvilinear channel with active flow management using “synthetic” jets. // 28th ICAS. Sept. 23-28. 2012. Brisbane. Pap. № 932.

47. Lyubimov D.A., Potekhina I.V. Investigation of Capabilities Synthetic Jets Application for Active Flow Control in Diffuser Ducts with Flow Separation Using High Resolution RANS/ILES – method. // EUCASS. 2013. Pap. №80.