Устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на пористой пластине с гибким покрытием
Гапонов Сергей Александрович, Терехова Наталия Михайловна
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
Новосибирск
E-mail: gaponov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковой пограничный слой, гидродинамическая устойчивость, ламинарно-турбулентный переход
Страницы: 149–162
Аннотация
В линейном и нелинейном (слабонелинейная теория устойчивости) приближениях исследовалось развитие возмущений в пограничном слое сжимаемого газа на гибкой поверхности. Рассмотрены режимы умеренных (число Маха М = 2) и высоких (М = 5,35) сверхзвуковых скоростей, а также модель пористой стенки, на которую натянута гибкая пленка. Выведены граничные условия для возмущений с учетом трансформации их гибким пористым покрытием. Показан характер изменения коэффициентов продольного нарастания линейных колебаний разной природы (вихревых волн первой моды и акустических волн второй моды). Направленность и степень их деформаций определяются параметрами гибкого покрытия. Установлено, что при умеренных числах Маха происходит стабилизация возмущений и уменьшение инкрементов, в тоже время как при высоких М на поверхности с пленкой дестабилизируются акустические компоненты, что может привести к более раннему началу нелинейных процессов. Рассмотрены нелинейные взаимодействия в трехволновых симметричных триплетах между вихревыми волнами на М = 2 и между волнами разной природы на М = 5,35. В последнем случае волной накачки выступает плоская акустическая волна, которая возбуждает трехмерные субгармонические компоненты вихревой природы.
|
