Главная – Журналы – Теплофизика и аэромеханика 2021 номер 3

Исследуется устойчивость сверхзвукового пограничного слоя с введением тепла в его внутреннюю узкую область. Расчеты проведены при числе Маха M = 2 и температуре, отнесенной к температуре на границе пограничного слоя, - T_w = 3,9 (630 K). Обнаружено, что при подводе тепла инкременты двумерных возмущений увеличились примерно в два раза, а частотный диапазон - в три раза по сравнению со случаем теплоизолированной пластины без подвода тепла. При нагретой пластине (T_w = 3,9) теплоподвод в пограничный слой замедляет рост возмущений, то есть способствует стабилизации пограничного слоя, инкременты уменьшаются почти в четыре раза. Наряду с двумерными волнами изучается динамика косых волн. Установлено, что в случае низких частот наиболее интенсивно растут трехмерные (косые) волны, тогда как в области высоких частот интенсивнее нарастают двумерные возмущения, что согласуется с многочисленными исследованиями устойчивости пограничных слоев. Однако их роль в устойчивости пограничных слоёв с подводом тепла ослабевает по сравнению со случаем сверхзвукового пограничного слоя на теплоизолированной стенке без подвода тепла. В рамках исследований также обнаружены затухающие в направлении основного потока продольные структуры. Подвод тепла в пограничный слой уменьшает их декременты в сверхзвуковом пограничном слое, то есть затухание данных структур ослабевает. Результаты исследований возмущений в сверхзвуковом пограничном слое сопоставляются с аналогичными данными при числе Маха M << 1.