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

Миронов С.Г.   Поплавская Т.В.   Цирюльников И.С.   Бунтин Д.А.  

Биспектральный анализ развития возмущений в гиперзвуковых ударных слоях

Reporter: Бунтин Д.А.

     Представлены результаты применения метода биспектров к исследованию нелинейных волновых процессов в гиперзвуковом ударном слое на пластине под воздействием на него внешних акустических волн и возмущений, вводимых в ударный слой с поверхности модели.
      Эксперименты были выполнены в гиперзвуковой азотной аэродинамической трубе Т-327А ИТПМ СО РАН при числе Маха М = 21, фиксированном единичном числе Рейнольдса Re1 = 6*10^5 1/м и температуре торможения Т0 = 1200К. Величина средней плотности и пульсаций плотности измерялись методом электронно-пучковой флюоресценции.
      Численное моделирование задачи восприимчивости и развития возмущений в ударных слоях выполнено с использованием программы расчета уравнений Навье-Стокса, созданной в ИТПМ СО РАН Кудрявцевым А.Н. Изучалось поведение пульсаций плотности и пульсаций давления в ударном слое на пластине с изменением угла атаки. Проведены параметрические исследования, включающие вариации интенсивности начальных возмущений, положения источника возмущений, а также многочастотности начального воздействия.
      Для выявления эффектов нелинейности экспериментальные данные и данные прямого численного моделирования анализировались при помощи спектров бикогерентности. Метод бикогерентности позволяет не только выявить нелинейные процессы, но и определить некоторые характеристики нелинейных взаимодействий: амплитуду взаимодействий и частоты волн, участвующих во взаимодействиях. Метод бикогерентности впервые был применен для анализа расчетных данных.
      По спектрам бикогерентности определено, что гармоника вводимых возмущений, как для экспериментальных, так и для расчетных данных, растет благодаря нелинейному взаимодействию. Методом бикогерентности обнаружена генерация второй гармоники вводимых возмущений и комбинационных частот в гиперзвуковых ударных слоях.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 09-08-00679), АВЦП РНПВШ 2.1.1/3963 и Программы РАН 11/9.

Abstracts file: Bispectr_Yanenko90.doc
Full text file: BountinPaper1.pdf


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