Boiko A. Довгаль А.В. Sorokin A.
Устойчивость пространственно модулированного течения за уступом поверхности
Reporter: Boiko A.
В докладе приводится обзор и обобщение результатов исследований устойчивости и восприимчивости локальных отрывных течений, в которых поле скорости существенно зависит от двух переменных (биглобальная неустойчивость). Приводятся экспериментальные и численные результаты, полученные авторами в последние годы для областей отрыва ламинарного пограничного слоя за прямоугольным уступом поверхности, возмущенных стационарными локальными и поперечно-периодическими геометрическими и температурными неоднородностями. Описывается методика термоанемометрического исследования таких течений. Обсуждаются особенности перехода к турбулентности в пространственно неоднородных отрывных зонах по сравнению с турбулизацией исходно двумерных областей отрыва.
Опытные данные получены в малотурбулентной аэродинамической трубе при низкой дозвуковой скорости потока. Источниками стационарных возмущений потока служили элементы неровности поверхности экспериментальной модели, расположенные вблизи линии отрыва, или наборы элементов Пельтье, размещенные на стенке перед линией отрыва или за ней в трансверсальном потоку направлении. При сопоставлении полученных результатов выявлены закономерности генерации стационарных возмущений, подверженных немодовому нарастанию в отрывной зоне, а также развивающихся в зоне отрыва конвективных вихревых возмущений.
Экспериментальные данные дополнены рассчитанными характеристиками линейной устойчивости модельных профилей скорости оторвавшегося пограничного слоя как в классической локальной постановке, так и в рамках нелокального подхода на основе теории Флоке для дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами. Результаты исследований проясняют реакцию локального отрывного течения на его стационарные возмущения и могут быть полезны при разработке новых методов управления отрывом ламинарного потока.
Обобщение результатов исследований выполнено при поддержке гранта РНФ № 16-19-10330 «Влияние начальных и граничных условий на процессы перехода к турбулентности и горение в сдвиговых слоях сопровождающиеся возникновением и развитием локализованных возмущений».
To reports list