Тезисы докладов

Доклады новосибирских участников

Переход ламинарного пограничного слоя в турбулентное состояние представляет собой сложный единый процесс возникновения (возбуждения) возмущений различного типа, их развития, взаимодействия друг с другом и средним течением, приводящий к турбулентному режиму. Обычно этот процесс при малой интенсивности внешних возмущений условно разделяется на три основные стадии: 1) генерация волн неустойчивости в пограничном слое, например волн Толлмина-Шлихтинга (проблема восприимчивости); 2) их усиление согласно линейной теории устойчивости; 3) нелинейная стадия развития и взаимодействия возмущений с последующим разрушением ламинарного течения в турбулентное. Что касается исследований возбуждения волн неустойчивости в пограничном слое внешними возмущениями, то для случая сверхзвуковых скоростей это наименее изученная стадия процесса возникновения турбулентности. Создание источника контролируемых возмущений в ИТПМ при сверхзвуковых скоростях позволило приступить к экспериментальному изучению восприимчивости. Экспериментальные исследования выполнены в сверхзвуковой аэродинамической трубе Т-325 ИТПМ СО РАН с размерами рабочей части 600*200*200 мм при числах Маха М=2 и 3,5. Модель состояла из двух пластин, установленных под нулевым углом атаки. Генератор периодических возмущений, основанный на электрическом разряде, был установлен на пластине 1. От электрического разряда, зажигаемого на частоте, в пограничном слое возникают возмущения, которые при движении вниз по потоку усиливаются в несколько раз. Этот процесс сопровождался излучением звука в свободный поток. Именно это излучение использовалось в экспериментах как внешние контролируемые возмущения. Получено, что от искусственно возбужденного сверхзвукового пограничного слоя происходит излучение акустических волн на частоте возбуждения. Выделены три характерные зоны излучения. Возмущения в свободном потоке и пограничном слое пластины 2 в измерялись при помощи термоанемометра. Кромка пластины облучалась снизу по отношению к исследуемому пограничному слою. В этом случае порождение возмущений в пограничном слое внешним контролируемым акустическим полем происходит только в окрестности передней кромки пластины 2. Такой подход впервые позволил провести количественное сравнение уровней начальных акустических возмущений в свободном потоке и порожденных ими собственных колебаний сверхзвукового пограничного слоя. Впервые определены коэффициенты преобразования внешних контролируемых акустических возмущений в колебания сверхзвукового пограничного слоя в окрестности острой и затупленной передней кромки пластины. Обнаружено, что возбуждение возмущений в пограничном слое внешними возмущениями при M=3,5 происходит значительно более интенсивно, чем при M=2, и коэффициенты преобразования в пограничном слое для наклонных волн больше, чем для волн при b"0. Показано, что возбуждение возмущений в пограничном слое внешними возмущениями происходит значительно более интенсивно для случая притупленной передней кромки, чем для случая острой передней кромки. Работа выполнена при поддержке РФФИ (№ 99-01-00623).

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2001, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2001, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск