Асимптотическая теория кривой нейтральной устойчивости течения Куэтта колебательно-возбужденного газа
Ю.Н. Григорьев1,2, И.В. Ершов1,3
1Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия
grigor@ict.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, 630090, Россия
3Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, Новосибирск, 630008, Россия
i_ershov@ngs.ru
Ключевые слова: линейная теория устойчивости, колебательно-возбужденный газ, кривая нейтральной устойчивости, критическое число Рейнольдса, linear stability theory, vibrationally excited gas, neutral stability curve, critical Reynolds number
Страницы: 3-21
Аннотация
Построена асимптотическая теория кривой нейтральной устойчивости сверхзвукового плоского течения Куэтта колебательно-возбужденного газа. С использованием в качестве исходной математической модели уравнений двухтемпературной вязкой газовой динамики в рамках классической линейной теории устойчивости получена спектральная задача для системы линейных обыкновенных дифференциальных уравнений восьмого порядка. Единые для всех сдвиговых течений преобразования системы выполнялись по классической схеме Линя. Задача сведена к алгебраическому секулярному уравнению с характерным разделением на "невязкую" и "вязкую" части, которое решалось численно. Показано, что рассчитанные таким образом кривые нейтральной устойчивости хорошо согласуются с полученными ранее результатами прямого численного решения исходной спектральной задачи. В частности, при увеличении уровня возбуждения критическое число Рейнольдса увеличивается, а нейтральная кривая смещается в область больших волновых чисел. Это подтверждается также решением асимптотического уравнения для критического числа Рейнольдса при числе Маха M ≤4.
DOI: 10.15372/PMTF20170101 |
