Научный отчет № 5196

Название

Асимптотическая модель возникновения отрывов внутри пограничного слоя под воздействием бегущей волны давления.

Авторы

Боголепов В.В.

Аннотация

Объектом исследований является нелинейное взаимодействие бегущего с постоянной скоростью возмущения давления с пограничным слоем несжимаемой жидкости, когда течение в его пристеночной части описывается ''уравнениями невязкого пограничного слоя''. Цель работы – построение математической модели возникновения отрывов внутри пограничного слоя и схода с поверхности тела вихревой пелены, анализ возмущенного течения при возмущениях давления различного вида. Использовался асимптотический анализ уравнений Навье–Стокса при больших докритических числах Рейнольдса, применялся метод сращиваемых асимптотических разложений. Показано, что пограничный слой может беспрепятственно преодолевать возмущения давления, амплитуда которых не превышает величины скоростного напора, вычисленного по скорости перемещения возмущения давления. При б`ольших значениях амплитуды возмущения давления с поверхности тела в пограничный слой сходит вихревая пелена – поверхность тангенциального разрыва, которая разделяет области прямого и обратного отрывного течения и которая, как хорошо известно, всегда неустойчива. При произвольной форме возмущения давления поверхность тангенциального разрыва сходит с поверхности тела под конечным углом с образованием критической точки. Построен пример возмущения давления, когда вихревая пелена сходит с поверхности тела по касательной. Работа является важным фрагментом теории развития возмущений в пограничном слое и ламинарно–турбулентного перехода. Целесообразно продолжить исследования для случая самоиндуцированных возмущений давления.

Год публикации

2013 г.

Объём

42 с.

Ключевые слова

несжимаемая жидкость, пограничный слой, бегущее возмущение давления, сход вихревой пелены, отрывное течение.