Основы аэродинамического эксперимента: летняя практика школьников ФМЛ № 239

Основная цель практики, получившей название «Гидроаэродинамика», состояла в углубленном знакомстве с реализуемой в ВШПМиВФ образовательной программой подготовки бакалавров по направлению «Прикладные математика и физика».

Под руководством старшего преподавателя Алексея Алексеевича Пожилова и ассистента Якова Александровича Гатаулина школьники провели эксперименты по измерению аэродинамических характеристик и критического угла атаки крылового профиля в аэродинамической трубе, а также выполнили расчеты этих характеристик в специализированном пакете по упрощенным методикам. В ходе экспериментов школьники познакомились с принципами работы приборов для измерения скорости потока, давления и аэродинамических сил.

Наиболее наглядно проиллюстрировать течение при обтекании крылового профиля — в том числе формирование отрывной области при разных углах атаки — позволили расчетные данные, которые школьники получили в ходе численного моделирования в гидродинамическом программном пакете. По итогам численного моделирования были получены оценки качества крыла и проведено сопоставление с литературными данными.

Школьники посетили лабораторию сверхзвуковых течений, где им была продемонстрирована работа атмосферной ударной трубы, позволяющей создавать кратковременные сверхзвуковые потоки для изучения процессов распространения ударных волн, их взаимодействия с волнами разрежения и контактными поверхностями.

В лаборатории гидродинамики кровообращения школьники познакомились с экспериментальной установкой, позволяющей исследовать кровоток на моделях здоровых сосудов и сосудов с патологиями, например со стенозом. Был показан процесс измерения кровотока ультразвуковым сканером, который врачи используют в повседневной практике.

Школьники побывали в лаборатории физики плазмы Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе, где им была продемонстрирована научная установка для создания и исследования плазмы в сильном магнитном поле — токамак.

Группа также посетила Суперкомпьютерный центр «Политехнический», вычислительные ресурсы которого используются при реализации сложных проектов, требующих выполнения высокопроизводительных вычислений.

В заключительный день практики школьники выступили с докладами перед преподавателями и сотрудниками ВШПМиВФ, в ходе которых рассказали о проведенных исследованиях.

Отзывы школьников

Полина:

Практика проходила на базе Политехнического университета на кафедре гидроаэродинамики. За время практики я ознакомилась с основными направлениями деятельности кафедры. Хочу отметить высокий уровень организации практики со стороны университета. Мне понравилось наличие как расчетной, так и экспериментальной части. В ходе практики я научилась работать в специальной программе: проводить расчетные работы, собирать и обрабатывать результаты эксперимента. Выражаю огромную благодарность за полезно проведенное время.

Вера:

Мне очень понравилась практика в СПбПУ от Высшей школы прикладной математики и вычислительной физики «Гидроаэродинамика: исследование обтекания крылового профиля». Понравилось работать в программах для гидродинамических расчетов Ansys Fluent и XFOIL. Преподаватели были очень приветливы и отвечали на все вопросы доступным языком. Больше всего времени я провела с Яковом Александровичем, мне кажется, это человек, которому по-настоящему нравится работать со школьниками. Также понравилось, как понятно и развернуто отвечал на вопросы по эксперименту Алексей Алексеевич. Было очень классно! Спасибо большое за организацию практики!

Анастасия:

Прошла практику по гидродинамике в Политехе — и это был потрясающий опыт! С удовольствием работала с расчетными программами, проводила эксперименты, училась анализировать результаты. Руководители всегда поддерживали, подробно все объясняли и помогали разобраться в сложных моментах. Увидела, как теоретические знания работают в реальных задачах, — это сильно укрепило мою уверенность в выбранном направлении. Уверена, что практика стала важной ступенью на пути к будущей карьере.