Novosibirsk, Russia, May, 30 – June, 4, 2011

International Conference
"Modern Problems of Applied Mathematics and Mechanics: Theory, Experiment and Applications", devoted to the 90th anniversary of professor Nikolai N. Yanenko

Gaponov S.   Smorodsky B.   Terekhova N.  

Неустойчивость высокоскоростного пограничного слоя на пористой поверхности

Reporter: Gaponov S.

     Теоретически исследована линейная и нелинейная стадия развития возмущений на непроницаемой и пористой поверхностях при числах Маха М=2 и 6.
      В случае непроницаемой поверхности при М=6 инкременты высокочастотной (второй) моды значительно превышают инкременты низкочастотных (первых) мод. Картина кардинально меняется при переходе к проницаемой поверхности. Инкременты 2D волн второй моды уменьшаются, а инкременты 2D волн первой моды возрастают. Это приводит к тому, что наиболее сильно нарастающими становятся вихревые возмущения. При М=2 как для непроницаемой, так и для проницаемой поверхностей неустойчивость определяется первой модой. Наличие проницаемого покрытия в этом случае приводит к дестабилизации пограничного слоя.
      В рамках слабонелинейной теории рассмотрено взаимодействие возмущений в сверхзвуковом и гиперзвуковом пограничных слоях на непроницаемой и пористой поверхностях. Нелинейные взаимодействия в случае пористого покрытия интенсивнее, чем в случае непроницаемой поверхности. При М=6 на непроницаемой поверхности нелинейные взаимодействия осуществляются между волнами разной природы (акустическими и вихревыми) в режиме параметрического резонанса. На пористой поверхности их взаимодействия достаточно слабы. Кроме того, рассмотрено трехволновое взаимодействие возмущений в пограничном слое сжимаемого газа на непроницаемых и пористых охлаждаемых поверхностях. Показано, что охлаждение поверхности может привести к затягиванию ламинарного режима при М=2 и ускорению турбулизации при М=6 в случае как непроницаемой, так и пористой стенки.
      Экспериментально и теоретически исследовано влияние проницаемости поверхности на устойчивость и ламинарно-турбулентный переход сверхзвукового пограничного слоя при М=2. Получено хорошее количественное согласование данных линейной теории устойчивости и эксперимента для развития как естественных, так и искусственных (контролируемых) возмущений. 

Работа выполнена при частичной поддержке Российским фондом фундаментальных исследований (№11-01-00047-а).

Abstracts file: Gaponov .doc
Full text file: Gaponov(NikNik-11).pdf


To reports list
© 1996-2017, Institute of computational technologies of SB RAS, Novosibirsk