Генерация волн Толлмина-Шлихтинга турбулентностью потока

17 Сентября 2013

On-line трансляция из НИИМ МГУ

ЦАГИ, корп. №8, конференц-зал

Докладчик: Устинов Максим Владимирович, д.ф.-м.н. (ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского»)

Аннотация доклада "Генерация волн Толлмина-Шлихтинга турбулентностью потока"

Решена задача о порождении волн Толлмина-Шлихтинга в пограничном слое на плоской пластине турбулентностью набегающего потока. В отличие от традиционного подхода использована модель турбулентности, допускающая наличие во внешнем потоке возмущений — вихревых мод, фазовая скорость которых отличается от его скорости. При этом волны Толлмина-Шлихтинга порождаются в окрестности нижней ветви нейтральной кривой в результате резонансного взаимодействия с вихревыми модами. На основе решения задачи о генерации неустойчивых возмущений вихревой модой найдены интегральные пульсации скорости в пограничном слое, порождаемые турбулентностью потока. С помощью амплитудного критерия  вычислены показанные на рисунке зависимости числа Рейнольдса перехода и критического N-фактора от степени и масштаба турбулентности потока. Теоретически обоснована линейная зависимость критического N-фактора от логарифма степени турбулентности потока. Найденный аналитически коэффициент пропорциональности этой зависимости 17/6 весьма близок к эмпирическому значению 2.4, полученному Мэком из данных эксперимента.