Механизмы распределенного и локализованного порождения нестационарных гёртлеровских мод вихрями набегающего потока
А.В. Иванов, Ю.С. Качанов, Д.А. Мищенко
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск D.A.Mischenko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ламинарный пограничный слой, вогнутая стенка, неоднородности поверхности, нестационарная неустойчивость Гёртлера, вихревая восприимчивость, коэффициенты распределенной восприимчивости
Страницы: 695-710
Аннотация
Настоящая работа посвящена изучению нескольких, предположительно наиболее эффективных, механизмов порождения нестационарных вихрей Гёртлера в ламинарном пограничном слое над вогнутой стенкой (т.е. механизмов вихревой восприимчивости) при рассеянии двух- и трехмерных вихрей свободного течения на трех- и двумерных неоднородностях поверхности (локализованных в продольном направлении) и потока. Эксперименты проведены с использованием метода контролируемых нестационарных возмущений. Обнаружено, что взаимодействие распространяющихся вниз по потоку трехмерных вихрей свободного течения с нарастающим пограничным слоем (естественной двумерной неоднородностью потока) приводит к весьма эффективному порождению нестационарных гёртлеровских мод. Найдено, что в этом случае механизм распределенной восприимчивости способен значительно изменять скорости нарастания порождаемых нестационарных гёртлеровских вихрей по сравнению с законами линейной устойчивости. В работе даны определения и получены оценки величин соответствующих коэффициентов распределенной вихревой восприимчивости. Несмотря на высокую точность измерений и довольно широкий диапазон исследованных параметров задачи, порождения вихрей Гёртлера другими исследованными механизмами зафиксировано не было.
|