14. Моделирование волновых и случайных процессов при обтекании тел сверхзвуковым потоком

Объект исследования: нестационарные процессы и явления в неоднородных течениях при обтекании элементов летательных аппаратов сверхзвуковым потоком. Целью данного проекта является: Исследование нелинейных волн, условий возникновения турбулентности и её характеристик в пограничных слоях, эволюции вихревого следа и процессов демпфирования при обтекании тел сверхзвуковым потоком. В процессе работы (по блоку 1 и 2) при числе Маха 2 проводились расчетные и экспериментальные исследования устойчивости пограничного слоя на моделях плоских пластин для различных начальных и граничных условиях в результате которых: прямым численным моделированием изучено линейное развитие волнового пакета в пограничном слое, экспериментально получены волновые характеристики локализованных по пространству и периодических по времени возмущений в пограничном слое под воздействием слабых N-волн, а также проведена оценка влияния единичного числа Рейнольдса на взаимно корреляционные характеристики пульсаций свободного потока и возмущений пограничного слоя плоской пластины с острой передней кромкой. В результате экспериментальных исследований (по блоку 3) изучены особенности самовозбуждающихся колебаний по углу тангажа конически-сферического тела и аэродинамического демпфирования для двух моментов инерции тела при числе Маха 1,75, определены статистические характеристики течения в турбулентном пограничном слое на стенке рабочей части сверхзвуковой аэродинамической трубы и свободного потока над ним при числе Маха 2. Значимый результат по Проекту за 2024 г.: исследованы закономерности коэффициента момента тангажа сегментально-конического тела на режимах самовозбуждающихся колебаний при числе Маха М = 1,75. Оказалось, что он зависит от приведенной частоты и амплитуды колебаний. Зависимость от амплитуды имеет гиперболический характер. Полученные результаты являются новыми, соответствуют мировому уровню. Они представляют интерес как для фундаментальных задач механики жидкости, связанных с аэрофизикой, так и для практических задач сверхзвуковой аэродинамики.