1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Механика жидкости и газа
  4. № 3, 2023

Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2023, № 3, стр. 69-76

ВЛИЯНИЕ ВЫДУВА И ОТСОСА ГАЗА НА НЕУСТОЙЧИВОСТЬ СВЕРХЗВУКОВОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ

А. В. Новиков a, b, *, А. О. Образ a, b, **, Д. А. Тимохин b, ***

a Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского
Московская обл., Жуковский, Россия

b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)
Московская обл., Долгопрудный, Россия

* E-mail: novikov.av@mipt.ru
** E-mail: obraz.ao@mipt.ru
*** E-mail: timokhin.da@phystech.edu

Поступила в редакцию 21.09.2022
После доработки 29.09.2022
Принята к публикации 11.10.2022

Аннотация

Представлены результаты исследования устойчивости пограничного слоя на плоской пластине с участком выдува/отсоса газа через стенку по нормали к поверхности при большом сверхзвуковом числе Маха набегающего потока. Численное моделирование ламинарного обтекания пластины с участком распределенного выдува/отсоса фиксированной интенсивности производится с помощью интегрирования уравнений Навье–Стокса. Неустойчивые возмущения в искаженном выдувом/отсосом пограничном слое анализируются в рамках линейной теории устойчивости и метода eN для течений сжимаемого газа. Рассмотрены высокочастотные возмущения, относящиеся к плоской второй моде пограничного слоя, наиболее неустойчивые при высоких скоростях. Показано, что выдув/отсос газа приводит к немонотонному изменению инкрементов роста возмущений с появлением областей стабилизации/дестабилизации по сравнению со случаем без выдува/отсоса.

Ключевые слова: сверхзвуковые течения, выдув, отсос, линейная теория устойчивости

Список литературы

  1. Joslin R.D. Overview of Laminar Flow Control // NASA Technical Paper NASA/TP-1998-208705. 1998.

  2. Mack L.M. On the Inviscid Acoustic-Mode Instability of Supersonic Shear Flows. Part I: Two-Dimensional Waves // AIAA J. V. 27. № 11. November 1989. P. 1487–1493.

  3. Mack L.M. Boundary-Layer Stability Theory // Special Course on Stability and Transition of laminar Flow/ Ed by R. Michel, AGARD Report. 1984. № 709. P. 3-1 to 3-81.

  4. Kimmel R.L. Aspects of Hypersonic Boundary-Layer Transition Control // 41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit 6-9 January 2003, Reno, Nevada, AIAA Paper № 2003-772.

  5. Malik M.R. Prediction and Control of Transition in Supersonic and Hypersonic Boundary layers // AIAA J. V. 27. № 11. November 1989. P. 1487–1493.

  6. Al-Maaitah A.A., Nayfeh A.H., Masad J.A. Effect of Suction on the Stability of Supersonic Boundary Layers. Part I – Second-Mode Waves // Journal of Fluids Engineering Dec. 1991. V. 113(4). P. 591–597. https://doi.org/10.1115/1.2926520

  7. Balakumar P. Control of Supersonic Boundary Layers Using Steady Suction // 36th AIAA Fluid Dynamics Conference and Exhibit, Conference Paper 20060022120.

  8. Егоров И.В., Новиков А.В., Фёдоров А.В. Прямое численное моделирование ламинарно-турбулентного перехода при гиперзвуковых скоростях потока на супер-ЭВМ // ЖВМиМФ. 2017. Т. 57. № 8. С. 1347–1373. https://doi.org/10.7868/S0044466917080063

  9. Образ А.О., Фёдоров А.В. Пакет программ HSFS для анализа устойчивости сжимаемых пограничных слоев. // Уч. зап. ЦАГИ. 2017. Т. XLVIII. № 3. С. 11–28. https://doi.org/10.1615/TsAGISciJ.2017022797

  10. Bountin D., Chimitov T., Maslov A., Novikov A., Egorov I., Fedorov A., Utyuzhnikov S. Stabilization of a hypersonic boundary layer using a wavy surface // AIAA J. 2013. V. 51. № 5. P. 1203–1210. https://doi.org/10.2514/1.J052044

  11. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 703 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Механика жидкости и газа

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал