ВЛИЯНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО ВДУВА ТЯЖЕЛОГО ГАЗА В СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ЕГО УСТОЙЧИВОСТЬ
https://doi.org/10.25205/2541-9447-2018-13-1-25-32
Аннотация
Проведены теоретико-экспериментальные исследования по влиянию распределенного тангенциального вдува тяжелого газа (элегаза SF6) в пристеночный слой пограничного слоя на плоской пластине на его устойчивость к естественным возмущениям при числе Маха набегающего потока M = 2. Впервые экспериментально показано, что при таком вдуве происходит стабилизация пограничного слоя в основном за счет уменьшения роста возмущений на более высоких частотах. При этом частота, соответствующая максимальным степеням нарастания возмущений, уменьшается.
Об авторах
В. И. Лысенко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
С. А. Гапонов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Н. Н. Зубков
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Россия
Россия
Б. В. Смородский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Ю. Г. Ермолаев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
А. Д. Косинов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Бойко А. В., Грек Г. Р., Довгаль А. В., Козлов В. В. Физические механизмы перехода к турбулентности в открытых течениях. М.; Ижевск: НИЦ РХД, Ин-т компьютерных исслед., 2006. 304 с.
2. Гапонов С. А., Маслов А. А. Развитие возмущений в сжимаемых потоках. Новосибирск: Наука, 1980. 144 с. Гапонов С. А. Влияние сжимаемости газа на устойчивость пограничного слоя над проницаемой поверхностью при дозвуковых скоростях // ПМТФ. 1975. № 1. С. 121-125.
3. Гапонов С. А. Устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на проницаемой поверхности с теплообменом // Изв. АН СССР. МЖГ. 1977. № 1. С. 41-46.
4. Фомин В. М., Федоров А. В., Шиплюк А. Н., Маслов А. А., Буров Е. В., Малмут Н. Д. Стабилизация гиперзвукового пограничного слоя покрытиями, поглощающими ультразвук // Докл. РАН. 2002. Т. 384, № 2. С. 197-201.
5. Фомин В. М., Федоров А. В., Козлов В. Ф., Шиплюк А. Н., Маслов А. А., Буров Е. В., Малмут Н. Д. Стабилизация гиперзвукового пограничного слоя поглощающими ультразвук покрытиями с регулярной микроструктурой // Докл. РАН. 2004. Т. 399, № 5. С. 633-637.
6. Chokani N., Bountin D. A., Shiplyuk A. N., Maslov A. A. Nonlinear aspects of hypersonic boundary-layer stability on a porous surface // AIAA Journal. 2005. Vol. 43. No. 1. P. 149- 155.
7. Rasheed A., Hornung H. G., Fedorov A. V., Malmuth N. D. Experiments on pas sive hypervelocity boundary-layer control using a ultrasonically absorptive surface // AIAA Journal. 2002. Vol. 40. No. 3. P. 481-489.
8. Гапонов С. А., Ермолаев Ю. Г., Косинов А. Д., Лысенко В. И., Семенов Н. В., Смородский Б. В. Влияние пористости поверхности на устойчивость и переход сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине // Теплофизика и аэромеханика. 2010. Т. 17, № 2. С. 281-290.
9. Гапонов С. А., Ермолаев Ю. Г., Косинов А. Д., Лысенко В. И., Семенов Н. В., Смородский Б. В. Влияние толщины пористого покрытия на устойчивость и переход сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине // Теплофизика и аэромеханика. 2012. Т. 19, № 5. С. 555-560.
10. Ермолаев Ю. Г., Косинов А. Д., Лысенко В. И., Семенов Н. В., Смородский Б. В. Совместное влияние проницаемости и шероховатости поверхности на устойчивость и переход сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2014. № 5. С. 52-59.
11. Гапонов С. А., Ермолаев Ю. Г., Косинов А. Д., Лысенко В. И., Семенов Н. В., Смородский Б. В. Теоретическое и экспериментальное исследование развития первой моды неустойчивости в сверхзвуковых пограничных слоях на пористых поверхностях // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2014. Т. 9, вып. 2. С. 65-74.
12. Gaponov S. A., Ermolaev Yu. G., Kosinov A. D., Lysenko V. I., Semionov N. V., Smorodsky B. V. Stability of Supersonic Boundary Layer on Permeable Surface // Archives of Mechanics. 2014. Vol. 66. No. 6. P. 453-466.
13. Лысенко В. И., Гапонов С. А., Смородский Б. В., Ермолаев Ю. Г, Косинов А. Д., Семенов Н. В. О влиянии толщины пористого покрытия на устойчивость сверхзвукового пограничного слоя // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2015. Т. 10, вып. 3. С. 41-47.
14. Gaponov S. A., Ermolaev Yu. G., Kosinov A. D., Lysenko V. I., Semionov N. V., Smorodsky B. V. Theoretical and Experimental Investigation of the Stability of Supersonic Boundary Layer on Porous Coating // International Journal of Theoretical and Applied Mechanics. 2016. Vol. 1. P. 134-141.
15. Лысенко В. И., Смородский Б. В., Ермолаев Ю. Г., Косинов А. Д., Семенов Н. В. Совместное влияние шероховатости и пористости поверхности на устойчивость и переход пограничного слоя при числе Ма-ха 2 // Вестн/ НГУ. Серия: Физика. 2016. Т. 11, № 2. С. 37-45.
16. Lysenko V. I., Gaponov S. A., Smorodsky B. V., Yermolaev Yu. G., Kosinov A. D., Semionov N. V. Combined Influence of Coating Permeability and Roughness on Supersonic Boundary Layer Stability and Transition // J. Fluid Mech. 2016. Vol. 798. P. 751-773.
17. Fedorov A. V., Malmuth N. D., Rasheed A., Hornung H. G. Stabilization of hypersonic boundary layers by porous coatings // AIAA Journal. 2001. Vol. 39. No. 4. P. 605-610.
18. Fedorov A. V., Shiplyuk A. N., Maslov A. A., Burov E. V., Malmuth N. D. Stabilization of a hypersonic boundary layer using an ultrasonically absorptive coating // J. Fluid Mech. 2003. Vol. 479. P. 99-124.
19. Gaponov S. A., Smorodsky B. V. Supersonic Boundary Layer of Binary Mixture and its Stability // International Journal of Mechanics. 2016. Vol. 10. P. 312-319.
20. Gaponov S. A., Smorodsky B. V. On stability of the supersonic boundary layer with a foreign gas injection // 18th International Conference on Methods of Aerophysical Research (ICMAR-2016), June 27 - July 3, 2016. AIP Conf. Proc. Perm, 2016. Vol. 1770. S. l. P. 030047.
21. Лысенко В. И., Смородский Б. В., Ермолаев Ю. Г., Гапонов С. А., Косинов А. Д., Семенов Н. В., Яцких А. А. Влияние инжекции тяжелого газа в пристеночный слой сверхзвукового пограничного слоя на его переход // Сибирский физический журнал. 2017. Т. 12, № 1. С. 50-56.
22. Гапонов С. А., Ермолаев Ю. Г., Зубков Н. Н., Косинов А. Д., Лысенко В. И., Смородский Б. В., Яцких А. А. Исследование влияния вдува тяжелого газа в сверхзвуковой пограничный слой на его ламинарно-турбулентный переход // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2017. № 6. С. 61-69.
23. Багаев Г. И., Лебига В. А., Приданов В. Г., Черных В. В. Сверхзвуковая аэродинамическая труба Т-325 с пониженной степенью турбулентности // Аэрофизические исследования. Новосибирск: ИТПМ СО АН СССР, 1972. С. 11-13.
24. Зубков Н. Н. Особенности реализации метода деформирующего резания // Технология машиностроения. 2001. № 1. С. 19.
25. Зубков Н. Н., Слепцов А. Д. Получение микросеток и проницаемых щелевых труб механической обработкой // Изв. вузов. Машиностроение. 2007. № 3. С. 56.
26. Zoubkov N. N., Ovtchinnikov A. I. Method and apparatus producing a surface with alternating ridges and depressions: Pat. 5775187 USA, Int. Cl. B23B 17/00. 1998. No. 545640.
27. Kosinov A. D., Ermolaev Yu. G., Nikolaev N. N., Semionov N. N., Semisynov A. I. On the measurements of the pulsation in supersonic boundary layer by constant temperature hot-wire anemometer // Proc. 13d Int. Conf. on the Methods of Aerophysical Research. Novosibirsk: Parallel, 2007. Pt 5. P. 81-86.
28. Гиршфелдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жид-костей. М.: ИЛ, 1961.
29. Гапонов С. А., Петров Г. В. Устойчивость пограничного слоя неравновесно диссоциирующего газа. Новосибирск: Наука, 2013. 96 с.
30. Гапонов С. А., Смородский Б. В. Управление параметрами сверхзвукового пограничного слоя путем вдува инородного газа // Современная наука. 2015. № 1 (16). C. 28-32.
31. Гапонов С. А., Смородский Б. В. Ламинарный сверхзвуковой пограничный слой бинарной смеси газов // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2016. Т. 11, вып. 1. С. 5-15.
32. Дорренс У. Х. Гиперзвуковые течения вязкого газа. М.: Мир, 1966. 439 с.
33. Gaponov S. A., Smorodsky B. V. Control of Supersonic Boundary Layer and its Stability by Means of Foreign Gas Injection Through the Porous Wall // International Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2016. Vol. 1. P. 97-103.
Рецензия
Для цитирования:
Лысенко В.И., Гапонов С.А., Зубков Н.Н., Смородский Б.В., Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д. ВЛИЯНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО ВДУВА ТЯЖЕЛОГО ГАЗА В СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ЕГО УСТОЙЧИВОСТЬ. Сибирский физический журнал. 2018;13(1):25-32. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2018-13-1-25-32
For citation:
Lysenko V.I., Gaponov S.A., Zubkov N.N., Smorodsky B.V., Ermolaev Yu.G., Kosinov A.D. INFLUENCE OF DISPERSED TANGENTIAL HEAVY-GAS BLOWING INTO THE SUPERSONIC BOUNDARY-LAYER ON ITS STABILITY. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2018;13(1):25-32. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2018-13-1-25-32
Просмотров:
100
Послать статью по эл. почте 