Исследование механизмов нарастания возмущений в струйном течении

В представленной диссертации исследуется два линейных механизма роста возмущений в струйном течении: модальный и немодальный. Эксперименты проводились на установке, позволяющей формировать затопленные воздушные струи с увеличенной длиной ламинарного участка, что дает возможность удобным образом вносить контролируемые возмущения и отслеживать их развитие. В рассматриваемой струе существуют две растущие моды, амплитуды которых усиливались поочередно двумя колеблющимися металлическими кольцами разного диаметра. Получено количественное согласие характеристик модального роста возмущений в экспериментах с прогнозами линейной теории устойчивости. Кроме того, был впервые зафиксирован немодальный механизм роста возмущений в струе, аналогичный «lift-up» механизму в пристенных течениях. Этот механизм был инициирован с помощью стационарных тонкостенных волнообразных дефлекторов, создающих поперечное движение внутри струи. Эти возмущения вызвали дефекты продольной скорости («стрики»), параметры развития которых были измерены различными экспериментальными методами и проанализированы. Полученные результаты помогают лучше понять переход к турбулентности в ламинарных струях и открывают новые возможности для его контроля.