Архив номеров

На основе прямого числового моделирования исследовано взаимодействие сверхзвукового пограничного слоя на бесконечно тонкой пластине с акустическими волнами при числе Маха набегающего потока М=2. Впервые проведены параметрические численные исследования возмущений внутри пограничного слоя, порожденных акустической волной, произвольно ориентированной в пространстве. Расчеты выполнены при различных значениях как углов падения и скольжения (волновой вектор параллелен поверхности пластины), так и частоты. Основные расчеты осуществлялись для чисел Рейнольдса, незначительно превышающих критические значения потери устойчивости. Установлено, что амплитуда возмущений скорости в пограничном слое превышает амплитуду внешней акустической волны в несколько раз. При малых углах падения и скольжения интенсивность колебаний увеличивается с ростом числа Рейнольдса. При достаточно больших значениях этих углов в зависимостях амплитуды возмущений от числа Рейнольдса существуют максимумы, которые смещаются к передней кромке пластины с увеличением угла. При фиксированном положении на пластине и частоте колебаний имеются критические углы скольжения и падения, при которых порожденные в пограничном слое возмущения максимальны. Возбуждение колебаний в пограничном слое звуковой волной более эффективно, если пластина облучается сверху. На основании расчетов при разных частотах показано, что положение минимума в зависимости от амплитуды порожденных возмущений скорости с хорошей точностью совпадают с положением нижней ветви кривой нейтральной устойчивости.