Устойчивость и управление гиперзвуковыми ударными слоями

• Автор: Поплавская, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 248 с. : ил.

Оглавление
Введение
0.1. Общий анализ проблемы
0.2. Структура работы
Глава 1. Решение задачи обтекания заостренных тел гиперзвуковым потоком газа в рамках модели ПВУС
1.1. Модель ПВУС: постановка задачи
1.2. Алгоритм решения и разностная схема
1.3. Расчетное исследование ПВУС на пластине
под нулевым углом атаки
1.4. Расчетное исследование ПВУС на пластине под углом атаки
1.5. Расчетное исследование ПВУС на конусе под нулевым углом атаки
1.6. Сравнительный анализ характеристик ВУС для осесимметричных
и плоских течений
1.7. Выводы по главе
Глава 2. Численное решение задачи устойчивости гинерзвукового
ударного слоя плоской пластины в рамках линейной теории
устойчивости с учетом влияния ударной волны
2.1. Вводные замечания и обзор работ по устойчивости гиперзвуковых течений
2.2. Характеристики среднего течения
2.3. Линеаризованные условия на УВ для уравнений устойчивости
2.4. Задача линейной устойчивости ударного слоя на пластине
2.5. Выводы по главе

Глава 3. Прямое численное моделирование взаимодействия вязкого ударного слоя с внешними акустическими возмущениями
3.1. Вводные замечания и обзор работ
3.2. Постановка задачи
3.3. Алгоритм решения и численный метод
3.4. Стационарное течение: расчет и эксперимент
3.5. Взаимодействие ВУС с внешними акустическими волнами при
3.6. Сравнение с линейной невязкой теорией взаимодействия возмущений с ударной волной
3.7. Механизм формирования пульсаций плотности
3.8. Влияние внешних условий на эволюцию возмущений
3.9. Влияние частоты внешних акустических возмущений
3.10. Численное исследование вязкого ударного слоя на пластине при разных углах распространения внешних акустических волн
3.11. Сравнение с линейной теорией устойчивости
3.12. Влияние амплитуды внешних акустических возмущений. Нелинейные волновые процессы в гиперзвуковом ударном слое
3.13. Многоволновые процессы в гиперзвуковом вязком ударном слое
3.14. Выводы по главе
Глава 4. Прямое численное моделирование взаимодействия вязкого ударного слоя с локализованными начальными возмущениями, вводимыми с поверхности пластины вблизи ее передней кромки
4.1. Вводные замечания и обзор работ
4.2. Постановка задачи, алгоритм решения и численный метод
4.3. Сравнение с экспериментальными данными
4.4. Восприимчивость ударного слоя к возмущениям, локально вводимым
вблизи передней кромки пластины
4.4.1. Влияние числа Маха
4.4.2. Влияние местоположения источника возмущений
4.4.3. Механизм формирования пульсаций в ударном слое от возмущений источника вдув-отсос
4.4.4. Влияние частоты локальных возмущений типа вдув-отсос
4.4.5. Влияние амплитуды локальных возмущений типа вдув-отсос
4.5. Многоволновые процессы в гиперзвуковом вязком ударном слое
4.6. Выводы по главе
Глава 5. Прямое численное моделирование управления развитием возмущений вязкого ударного слоя
5.1. Вводные замечания и обзор работ
5.2. Подбор амплитуды локализованных возмущений
5.3. Подбор фазы локализованных возмущений
5.4. Управление развитием возмущений интерференционным методом
5.5. Сравнение с экспериментом
5.6. Управление многоволновыми процессами в гиперзвуковом вязком ударном слое
5.7. Выводы по главе
Глава 6. Волновые процессы в гиперзвуковом ударном слое на пластине под углом атаки
6.1. Вводные замечания и обзор работ
6.2. Численный метод
6.3. Результаты расчетов. Сравнение с экспериментом
6.4. Выводы главы
Заключение
Литература

Рис.1.2. Профили плотности на пластине при М00= 24.5, Яе; = 3.94х105м‘', Рг = 0.7, Т„ =2000К, Ту, = 295К в сечениях х = 0.14 (1) и 0.21 (2): — -экспериментальные данные [80]; расчет ПВУС.
На рис. 1.3 проведено сравнение с результатами [80] по расстоянию отхода УВ при М „ = 24.5, Яе, = 5.9x105м' Т0 =2000К, Г№ = ЗООК Штрихпунктирная кривая показывает положение УВ, вычисленное по формуле [78], остальные обозначения те же, что и на рис.1.2. Расхождение находится в пределах точности эксперимента.
Рис. 1.3. Положение УВ при обтекании пластины при Мда = 24.5, Яе
5.9x105м'', Т0 = 2000К, Г№ = 295К:
формула [78]; расчет ПВУС.