Устойчивость и переход высокоскоростных пограничных слоев и следов

• Автор: Лысенко, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 479 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Перечень основных обозначений
Введение
Глава I. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЛАМИНАРНЫХ СЖИМАЕМЫХ ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЕВ И СЛЕДОВ И ИХ ПЕРЕХОДА В ТУРБУЛЕНТНЫЕ
1.1. Экспериментальные работы по переходу пограничных слоев при теплообмене
1.2. Исследования по теории гидродинамической устойчивости пограничного слоя при изменении температурного фактора
1.3. Экспериментальные работы по устойчивости пограничных слоев
при теплообмене
1.4. Работы по влиянию числа Маха на устойчивость пограничного

1.5. Исследования влияния диссоциации и ионизации на переход и устойчивость течения
1.6. Исследования энтропийного слоя
1.7. Работы по влиянию магнитного поля на переход пограничных
слоев
1.8. Исследования устойчивости и перехода в слоях смешения и следах..
Глава II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕПЛООБМЕНА НА УСТОЙЧИВОСТЬ И ПЕРЕХОД ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПОГРАНИЧНЫХ
СЛОЕВ
2.1. Экспериментальное исследование влияния теплообмена на переход пограничных слоев

2.1.1. Оборудование, методика и условия эксперимента
2.1.2. Влияние температурного фактора на положение перехода при различных числах Маха и Рейнольдса
2.1.3. Влияние наличия инея на поверхности модели
2.2. Расчет степеней нарастания возмущений в пограничном слое
при теплообмене
2.2.1. Основное течение
2.2.2. Уравнения устойчивости и граничные условия
2.2.3. Метод решения
2.2.4. Некоторые результаты расчета для первой моды возмущений.
2.2.5. Воздействие теплообмена на степени нарастания второй
моды возмущений
2.3. Экспериментальное исследование влияния теплообмена на устойчивость пограничных слоев
2.3.1. Оборудование и методика эксперимента
2.3.2. Распределение интенсивности возмущений поперек пограничного слоя
2.3.3. Характеристики устойчивости собственных возмущений в пограничном слое. Взаимодействие акустических волн и пограничного слоя
2.4. Приближенный расчет положения перехода высокоскоростного пограничного слоя. Влияние на переход температурного фактора
2.5. Основные выводы
Глава III. ОСОБЕННОСТИ ГИПЕРЗВУКОВОГО ОБТЕКАНИЯ ТЕЛА
И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА УСТОЙЧИВОСТЬ И ПЕРЕХОД
ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЕВ
3.1. Влияние числа Маха на устойчивость и переход высокоскоростных пограничных слоев

3.2. Влияние показателя адиабаты на устойчивость и переход высокоскоростного пограничного слоя
3.3. Воздействие диссоциации и ионизации газов на переход высокоскоростного пограничного слоя
3.4. Дестабилизация гиперзвукового пограничного слоя выступом..
3.5. Влияние магнитного поля на гиперзвуковой пограничный слой.
3.6. Основные выводы
Глава IV. ВЛИЯНИЕ ГРАДИЕНТА ДАВЛЕНИЯ, ТЕМПЕРАТУРЫ
ТОРМОЖЕНИЯ И НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ ФАКТОРОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ И ПЕРЕХОД ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ ПРИ СВЕРХЗВУКОВЫХ СКОРОСТЯХ ОБТЕКАНИЯ.
РАЗВИТИЕ ВОЗМУЩЕНИЙ В ЭНТРОПИЙНОМ И ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЯХ
4.1. Влияние единичного числа Рейнольдса на переход пограничного слоя
4.2. Влияние отрицательного градиента давления и температуры торможения на устойчивость и переход пограничного слоя
4.3. Исследование устойчивости пограничного и энтропийного слоев и перехода пограничного слоя при изменении притупления передней кромки модели
4.4. Развитие возмущений в пограничном слое на модели с выступом
4.5. Развитие возмущений вблизи поверхности пластины, обтекаемой сверхзвуковым потоком
4.6. Развитие возмущений в области нелинейного взаимодействия..
4.7. Основные выводы
Глава V. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ
И ПЕРЕХОДА ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СЛЕДОВ
5.1. Исследование положения перехода сверхзвукового и гиперзвукового

пограничного слоя в турбулентный, зафиксированное другими методами измерений. Таким образом, в работе получено сильное дестабилизирующее влияние охлаждения на переход, которое вызвано возмущениями второй моды.
Экспериментальных исследований влияния теплообмена на первую моду возмущений до начала описываемых в данной работе экспериментов проведено не было.
Что касается взаимодействия внешних акустических возмущений со сверхзвуковым пограничным слоем, то экспериментально оно было обнаружено в [108]. Наряду с минимумом и максимумом в зависимости амплитуды возмущений от продольной координаты, соответствующих нижней и верхней ветвям кривой нейтральной устойчивости, был обнаружен рост возмущений в области, предшествующей положению теоретической нейтральной кривой; соответственно был получен еще один (первый от передней кромки модели) максимум в зависимости максимальной поперек пограничного слоя интенсивности пульсаций массового расхода от числа Рейнольдса. Первый максимум характеризует наиболее эффективное взаимодействие акустических возмущений с пограничным слоем. В работе [101] получено, что его положение, найденное экспериментально, не зависит от притупления передней кромки и хорошо согласуется с результатами расчета Гапонова для случая острой кромки (особенно в области малых значений безразмерной частоты). И в работе делается вывод о слабом влиянии внутренней структуры ламинарного пограничного слоя на колебания внутри него, связанные с внешними акустическими возмущениями.
Экспериментальных исследований по влиянию теплоотдачи на взаимодействие сверхзвукового пограничного слоя с падающими на него звуковыми возмущениями проведено не было.