Preview

Сибирский физический журнал

Расширенный поиск

Влияние угла ориентации каверн периодической структуры на стабилизацию сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине

https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-28-36

Аннотация

Представлены результаты исследования устойчивости сверхзвукового пограничного слоя по отношению к естественным возмущениям первой вихревой моды. Поверхность модели плоской пластины была оборудована кавернами (прямоугольными углублениями, пазами) малой глубины (h = 0,18 мм, число Рейнольдса Reh ≈ 1000) с различными углами их ориентации 0 и 60°. Эксперименты проводились при числе Маха М = 2. Обнаружено, что при уменьшении угла ориентации продольных каверн от 60° до 0 максимальные инкременты роста возмущений снижаются и при нулевом угле становятся меньше их значений для гладкой пластины. Полученные результаты показывают, что возмущения первой моды в сверхзвуковом пограничном слое можно стабилизировать продольными кавернами периодической структуры малой глубины, однако наличие каверн той же глубины, но ориентированных под углом 60°, приводит к заметной дестабилизации течения.

Об авторах

В. И. Лысенко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия

 Лысенко Владимир Иванович - доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник 

Новосибирск



Б. В. Смородский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия

Смородский Борис Владимирович - кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Новосибирск

 



А. Д. Косинов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия

Косинов Александр Дмитриевич - доктор физико-математических наук, профессор, ведущий научный сотрудник 

Новосибирск



А. А. Яцких
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия

Яцких Алексей Анатольевич - кандидат физико-математических наук, научный сотрудник 

Новосибирск



Список литературы

1. Бойко А. В., Козлов В. В., Сызранцев В. В., Щербаков В. А. Управление при помощи риблет ламинарно-турбулентным переходом в стационарном вихре на скользящем крыле // ПМТФ. 1996. № 1. С. 82–94.

2. Schneider M., Dinkelacker A. Drag reduction by means of surface riblets on an inclined body of revolution // 7th Eur. Drag Reduction Working Meeting, Sept. 24–25, 1992. Berlin, Germany: Submitted Abstrs.

3. Белов И. А., Енютин Г. В., Литвинов В. М. Влияние продольного и поперечного оребрения плоской пластины на ламинарно-турбулентный переход // Учен. зап. ЦАГИ. 1990. Т. 21. № 6. С. 107–111.

4. Sandham N. D., Lüdeke H. Numerical study of Mach 6 boundary-layer stabilization by means of a porous surface // AIAA J. 2009. V.47(9). P.2243–2252.

5. Fong K.D., Zhong X. DNS and PSE study on the stabilization effect of hypersonic boundary layer waves using 2-D surface roughness // AIAA Paper. 2016. No. 2016–3347. 21 p.

6. Hao J., Wen C. Y. Stabilization of a Mach 6 boundary layer using a two-dimensional cavity // AIAA Paper. 2019. No. 2019–1131.

7. De Koning C. Application of acoustic metamaterials in boundary layer instability control. Master thesis, Delft University of Technology. Delft., 2021. 92 p.

8. Zhao R., Liu X., Wen C., Wang X. Broadband design of acoustic metasurfaces for the stabilization of a Mach 4 boundary layer flow // Adv. Aerodyn. 2022. Vol. 4. Art. 15. 18 p.

9. 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.

10. 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.


Рецензия

Для цитирования:


Лысенко В.И., Смородский Б.В., Косинов А.Д., Яцких А.А. Влияние угла ориентации каверн периодической структуры на стабилизацию сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине. Сибирский физический журнал. 2025;20(1):28-36. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-28-36

For citation:


Lysenko V.I., Smorodsky B.V., Kosinov A.D., Yatskih A.A. Effect of Periodic-Structure Grooves Orientation Angle on Supersonic Flat-Plate Boundary Layer Stabilization. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2025;20(1):28-36. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2025-20-1-28-36

Просмотров: 4


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2541-9447 (Print)