Садовский И.А., Катасонов М.М., Козлов В.В. «Экспериментальное исследование влияния изменения профиля скорости на устойчивость возмущений в пограничном слое Блазиуса» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 849-853 (2024)

Исследование посвящено экспериментальному изучению влияния изменения профиля скорости на устойчивость волн Толлмина–Шлихтинга в пограничном слое Блазиуса. Эксперимент проводился в малотурбулентной аэродинамической трубе Т-324 при скорости набегающего потока U∞=9 м/с. В качестве модели использовалась плоская пластина. Исследования проводились с использованием термоанемометрии. Результаты показали, что распределённое воздействие на пограничный слой Блазиуса через гидродинамически гладкую поверхность приводит к снижению почти на два порядка амплитуды волны Толлмина–Шлихтинга, возбуждающейся естественным образом. В результате распределенного воздействия меняется устойчивость течения. Результаты эксперимента показали, что по сравнению с воздействием на течение через щель, распределенное воздействие более эффективно при прочих равных условиях.

Кудрявцев А.Н., Кашковский А.В., Шершнёв А.А. «Формирование возвратного течения за диском Маха при различных числах Рейнольдса» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 873-878 (2024)

Численно, на основе уравнений Навье–Стокса, исследуется вопрос о существовании возвратного течения за диском Маха в первой бочке сверхзвуковой недорасширенной струи. Показано, что существование возвратного течения зависит от числа Рейнольдса: оно возникает при низких значениях числа Рейнольдса и исчезает, когда число Рейнольдса превышает некоторую величину. Таким образом, для экспериментального наблюдения этого парадоксального явления необходимо проведение экспериментов со струями достаточно разреженного газа. Ключевые слова: сверхзвуковые неизобарические струи, ударно-волновая структура, осесимметричное течение, разреженный газ, влияние вязких эффектов

Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. «Эволюция акустических возмущений в химически реагирующей газовой смеси CO₂/CO/O» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 903-914 (2024)

На основе полной системы уравнений акустики исследована эволюция акустических возмущений в высокотемпературной реагирующей смеси углекислого и угарного газов и кислорода CO₂/CO/O в реакции диссоциации – рекомбинации, а также в неравновесных эндотермической реакции диссоциации CO₂ и экзотермической реакции дожигания угарного газа в кислороде. Использовалась реалистичная однотемпературная модель Аррениуса химической кинетики. В качестве стационарных условий среды принимались значения термодинамических параметров на траектории гиперзвукового полета в атмосфере Марса. Для реакции диссоциации – рекомбинации с отрицательным тепловым эффектом вблизи химического равновесия в асимптотическом высокочастотном пределе показано затухание акустических возмущений. В тех же условиях на фоне неравновесной экзотермической реакции имеет место усиление, а на фоне неравновесной эндотермической реакции – затухание акустических колебаний. Ключевые слова: акустические возмущения, неравновесные химические реакции, усиление (ослабление) высокочастотных колебаний, влияние знака теплового эффекта реакции

Шевченко А.К., Яковенко С.Н. «Вибрационное возбуждение и бифуркация круглой струи при небольших числах Рейнольдса» Теплофизика и аэромеханика, № 5, с. 915-939 (2024)

Представлены результаты численного моделирования затопленной струи, истекающей из отверстия диаметром D со скоростью U, при введении механических колебаний (вибраций) сопла частотой f. Применение вибрационного возбуждения приводит к бифуркации струи при числе Рейнольдса Re≪em>DU/ν>50 в широких диапазонах амплитуды колебаний Z₀, числа Струхаля St≪em>fD/U и оказывается аналогичным акустическому воздействию. Полученные оценки характерной толщины струи и угла ее расширения α, выполненные для изучения влияния параметров Z₀, Re и St, позволяют выявить оптимальные значения числа Струхаля St_opt, при которых процесс расщепления оказывается наиболее выраженным. Подтверждены отмеченные ранее эффекты роста угла α с повышением амплитуды возбуждения и насыщения после некоторых пороговых значений амплитуды Z0. Полученные результаты также свидетельствуют о том, что при снижении Re возрастает пороговая амплитуда, выше которой происходит насыщение по α, и значительно падают максимально возможные значения α. Обнаружено влияние Re на оптимальное число Струхаля: при снижении Re от 3000 до 100 значения St_opt заметно падают. Ключевые слова: круглая струя, вибрационное возбуждение, бифуркация струи, число Струхаля, угол расширения, численные эксперименты