Ламинарно-турбулентный переход сверхзвукового пограничного слоя в присутствии внешних возмущений
С.А. Гапонов
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
gaponov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковой пограничный слой, ламинарно-турбулентный переход, рейнольдсовы напряжения, гидродинамическая устойчивость, внешние возмущения, supersonic boundary layer, laminar-turbulent transition, Reynolds stresses, hydrodynamic stability, external disturbances
Страницы: 407-416
Аннотация
В статье описывается метод оценки местоположения ламинарно-турбулентного перехода на основе теории линейной устойчивости в условиях присутствия акустического поля. В устойчивой области вблизи положения потери устойчивости определяется амплитуда возмущений скорости, возбужденных внешней звуковой волной. В силу близости параметров звуковой волны и собственных колебаний полученное значение амплитуды принимается равным амплитуде нарастающей волны пограничного слоя. В некоторой точке вниз по потоку напряжения Рейнольдса, соответствующие этой амплитуде, становятся равными нескольким процентам от ламинарных напряжений невозмущенного пограничного слоя. На основе экспериментальных данных в работе принимается, что в начале перехода рейнольдсовы напряжения составляют 12 % от ламинарных напряжений. Использование предложенного критерия, учитывающего внешние возмущения, дает хорошее согласование расчетных и экспериментальных данных. Вплоть до перехода нарастание возмущений в пограничном слое хорошо описываются линейными уравнениями устойчивости.
|
