Линейная устойчивость трехмерных пограничных слоев
С. А. Гапонов, Б. В. Смородский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск; gaponov@itam.nsc.ru, smorodsk@itam.nsc.ru
Ключевые слова: трехмерный пограничный слой, гидродинамическая устойчивость, ламинарно-турбулентный переход
Страницы: 3-14
Аннотация
В рамках линейной теории изучена устойчивость сжимаемых трехмерных пограничных слоев на модели скользящего крыла. Анализ, основанный на приближении локальной автомодельности среднего течения, проводился в рамках решения Фокнера—Скэн—Кука, обобщенного на случай сжимаемых течений. Установлено, что рассчитанные характеристики устойчивости для дозвукового пограничного слоя хорошо согласуются с результатами измерений. В случае сверхзвукового пограничного слоя при числе Маха M = 2 результаты расчетов также согласуются с результатами измерений поперечных масштабов неустойчивых вихрей вторичного течения. Однако рассчитанные скорости нарастания возмущений существенно отличаются от измеренных. Это различие объясняется большой начальной амплитудой возмущений, возбуждаемых в эксперименте, что не позволяет применять линейную теорию устойчивости. При этом развитие естественных пульсаций с небольшой амплитудой достаточно точно описывается теорией. Показано, что влияние сжимаемости на моды неустойчивости поперечного течения незначительно.
|
