Формирование особенности в несжимаемом пограничном слое на движущейся вверх по потоку стенке при заданном внешнем давлении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается двумерное ламинарное обтекание плоской пластины вязкой несжимаемой жидкостью при больших числах Рейнольдса. В рамках асимптотической теории исследуется влияние тела, сносимого вниз по потоку с малой скоростью относительно пластины, на пограничный слой Блазиуса. Исследуется случай, в котором внешнее малое тело, моделируемое потенциальным диполем, движется вниз по потоку с постоянной скоростью. Эта классическая задача формально нестационарна, однако в результате перехода в подвижную систему координат, связанную с диполем, она описывается стационарными решениями уравнений пограничного слоя на движущейся вверх по потоку стенке. Найденные численно решения этой задачи содержат закрытые и открытые висячие отрывные зоны в поле течения. В работе рассчитаны нелинейные режимы влияния диполя на пограничный слой с противотоками и обнаружено, что по мере возрастания интенсивности диполя растет и заданное им давление, действующее на пограничный слой, что вызывает по достижении некоторой критической интенсивности диполя особенность внутри поля течения. Изучена асимптотика решения задачи вблизи уединенной особой точки поля течения и найдено, что вертикальная составляющая скорости обращается в ней в бесконечность, вязкое напряжение в нуль, а при бо́льших интенсивностях диполя решение задачи не существует. Библ. 16. Фиг. 6.

Об авторах

С. И. Безродных

ФИЦ ИУ РАН

Email: sbezrodnykh@mail.ru
Россия, 119333, Москва, ул. Вавилова, 44, корп. 2

В. Б. Заметаев

ФИЦ ИУ РАН

Email: zametaev.vb@mipt.ru
Россия, 119333, Москва, ул. Вавилова, 44, корп. 2

Тэ Ха Чжун

МФТИ

Автор, ответственный за переписку.
Email: zametaev.vb@mipt.ru
Россия, 141701, М.о., Долгопрудный, Институтский пер., 9

Список литературы

  1. Сычев В.В., Рубан А.И., Сычев Вик.В., Королев Г.Л. Асимптотическая теория отрывных течений. Под ред. Сычева В.В. М.: Наука. Гл. ред. Физ. Мат. литер., 1987.
  2. Moore F.K. On the separation of the unsteady laminar boundary-layer. In Boundary Layer Research (ed. H. Görtler). Springer, 1958. P. 296–311.
  3. Rott N. Unsteady viscous flow in the vicinity of a stagnation point // Q. Appl. Math. 1956. V. 13. № 4. P. 444–451.
  4. Sears W.R. Some recent developments in airfoil theory // J. Aeronaut. Sci. 1956. V. 23. № 5. P. 490–499.
  5. Timoshin S. Concerning marginal singularities in the boundary-layer flow on a downstream-moving surface // J. Fluid Mech. 1996. V. 308. P. 171–194.
  6. Ruban A.I., Araki D., Yapalparvi R., Gajjar J.S.B. On unsteady boundary-layer separation in supersonic flow. Part 1. Upstream moving separation point // J. Fluid Mech. 2011. V. 678. P. 124–155.
  7. Жук В.И. О локальных рециркуляционных зонах в сверхзвуковом пограничном слое на движущейся поверхности // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1982. Т. 22. № 5. С. 249–255.
  8. Yapalparvi R., Van Dommelen L. Numerical solution of unsteady boundary-layer separation in supersonic flow: Upstream moving wall // J. Fluid Mech. 2012. V. 706. P. 413–430.
  9. Ruban A.I., Djehizian A., Kirsten J., Kravtsova M.A. On quasi-steady boundary-layer separation in supersonic flow. Part 2. Downstream moving separation point // J. Fluid Mech. 2020. V. 900. A9-1–A9-32.
  10. Timoshin S.N., Thapa P. On-wall and interior separation in a two-fluid boundary layer // J. Engineer. Math. 2019. V. 199. P. 1–21.
  11. Egorov I.V., Ilukhin I.M., Neiland V.Ya. Numerical modeling of the interaction between shock wave and boundary layer past moving surface // Fluid Dyn. 2020. V. 55. P. 110–117.
  12. Gaifullin A.M., Zubtsov A.V. Asymptotic structure of unsteady flow over a semi-infinite plate with a moving surface // Fluid Dyn. 2013. V. 48. P. 77–88.
  13. Чжун Т.Х., Безродных С.И., Заметаев В.Б. Несжимаемый пограничный слой с противотоками при заданном градиенте давления // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2022. Т. 62. № 6. С. 1007–1015.
  14. Сычев Вик.В. О ламинарном отрыве на медленно движущейся вверх по потоку поверхности // Ученые записки ЦАГИ. 2016. Т. 47. Вып. 3. С. 1–26.
  15. Kravtsova M.A., Zametaev V.B., Ruban A.I. An effective numerical method for solving viscous-inviscid interaction problems // Philosophic. Transact. 2005. V. 363. № 1830. P. 1157–1167.
  16. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по срециальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами. М.: Наука. Физматлит, 1979.

Дополнительные файлы


© С.И. Безродных, В.Б. Заметаев, Тэ Ха Чжун, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».