Гапонов С.А.
Продольные структуры в пограничном слое и их резонансная природа
На основе резонансной теории рассмотрена возможность генерации продольных структур в сжимаемом пограничном слое внешними возмущениями. Исследования проведены как при дозвуковых числах Маха, так и при числе M = 2.
В результате исследований были определены собственные значения однородной краевой задачи и построены соответствующие собственные функции. Исследованиями других авторов было установлено, что двумерные стационарные возмущения дозвукового пограничном слое на плоской пластине затухают по степенному закону от продольной координаты, ~ x-n, где n ─ собственное значение краевой задачи. Результаты расчетов настоящих исследований полностью совпадают с их данными. Проведенные впервые исследования трехмерных возмущений показали, что степень затухания возмущений вниз по потоку зависит от волновых чисел в боковом направлении слабо. Однако существуют оптимальные значения волновых чисел, при которых возмущения затухают по потоку минимально. Если в случае дозвуковых скоростей степень затухания возмущений первой моды (n=1) вниз по потоку не зависит ни от числа Рейнольдса, ни от величины волнового числа в боковом направлении, то при M = 2 характер затухания возмущений от продольной координаты зависит как от волнового числа, так и от числа Рейнольдса.
Интенсивное порождение продольных структур имеет место при условии, когда параметры внешних волн близки к параметрам собственных стационарных возмущений пограничного слоя.
Данные резонансной теории удовлетворительно согласуются с прямыми расчетами взаимодействия внешних возмущений с пограничным слоем. Таким образом, установлена прямая связь порождения продольных структур с резонансным взаимодействием внешних возмущений с пограничным слоем.
To reports list