Бобров М.С., Хребтов М.Ю. «Исследование низкочастотных колебаний в условиях неоднородной тепловой конвекции» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 617-634 (2025)

Представлены результаты исследования влияния горизонтального градиента температуры поверхности на динамику теплового конвективного потока с помощью прямого численного моделирования (DNS). Проведена серия расчетов при умеренных числах Рэлея (10⁵–10⁸). Расчетная область имела прямоугольную форму с двумя горизонтальными стенками с заданной разницей средних температур между ними, приводящей к формированию свободно-конвективного течения. Температура на нижней стенке имела неоднородное распределение вдоль одной из горизонтальных осей. Образующиеся за счет вертикального градиента плотности конвективные ячейки находились под воздействием слабого горизонтального градиента температуры, что приводило к их деформации и переносу к центральной оси расчетной области. В результате наблюдались интенсивные когерентные горизонтальные колебания положения центрального восходящего потока на низкой частоте. Эта частота слабо зависела от числа Рэлея, а амплитуда колебаний росла с его увеличением. Данный эффект возникновения низкочастотных колебаний не проявляется в двумерном моделировании и возникает в результате взаимодействия соседних трехмерных конвективных ячеек, попадающих в центральный восходящий поток. Авторами предложена асимптотическая оценка для периода этих колебаний. Показано, что колебания не исчезают с ростом числа Рэлея, что дает основание ожидать их влияния на тепломассоперенос в природных течениях.

Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Афанасьев Л.В., Питеримова М.В. «К определению волновых характеристик контролируемых возмущений в пограничном слое под воздействием пары слабых ударных волн» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 723-738 (2025)

Представлены экспериментальные результаты по воздействию слабых ударных волн на развитие контролируемых возмущений в сверхзвуковом пограничном слое плоской пластины при числе Маха 2,0, полученные с помощью измерений, выполненных термоанемометром постоянного сопротивления. Двумерная неровность поверхности размером 150×7×0,13 мм, установленная на боковой стенке рабочей части аэродинамической трубы Т-325 ИТПМ СО РАН, создавала пару слабых ударных волн в набегающем потоке. Контролируемые возмущения вводились в поток высокочастотным тлеющим разрядом в камере внутри модели. Взаимодействие пары слабых ударных волн с передней кромкой пластины формировало стационарный след в пограничном слое, в котором происходило развитие контролируемых пульсаций. В работе изучен слабонелинейный режим эволюции контролируемых возмущений в условиях искаженного следом и однородного пограничных слоев плоской пластины. Выполнен анализ волновых характеристик возмущений. Предложен новый способ оценки дисперсионного соотношения. Проведено сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов. Численные расчеты выполнены по линейной теории устойчивости в условиях однородного пограничного слоя