Семинар по аэромеханике

17.02.10 в комн. 240 в 11 ч.
И. И. Вигдорович
(Институт механики МГУ)
АВТОМОДЕЛЬНЫЙ ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ С ГРАДИЕНТОМ ДАВЛЕНИЯ. ЯВЛЕНИЕ ГИСТЕРЕЗИСА В ПРЕДОТРЫВНОМ ТЕЧЕНИИ.

Аннотация

Изучение турбулентного пограничного слоя с градиентом давления является одной из главных задач теории пограничного слоя. Тем не менее, эта проблема, особенно для случая сильного неблагоприятного градиента давления, приводящего к отрыву потока, не имеет в настоящее время удовлетворительного теоретического решения. Модельные уравнения турбулентности, которые служат основным практическим инструментом, не дают правильного описания турбулентного отрыва.
В работе исследованы автомодельные течения в турбулентном пограничном слое, для которых скорость набегающего потока задана как степенная функция продольной координаты. При неблагоприятном градиенте давления, когда показатель степени – 1/3 < m < – 0.228, задача имеет два решения с разными значениями толщины пограничного слоя и трения на стенке, что указывает на возможность гистерезиса в предотрывном течении. Соответственно состояние потока – профили скорости и рейнольдсовых напряжений, трение на стенке – определяется двумя разными параметрами подобия, один из которых – известный параметр равновесности (автомодельности) Клаузера, а второй установлен впервые. Отрыв наступает на второй ветви решения, не при минимальном значении m, которое соответствует наиболее сильному неблагоприятному градиенту давления, а при m = – 0.228.
Результаты теории находятся в хорошем соответствии с экспериментальными данными.