Прямое численное моделирование управления развитием неустойчивости и переходом к турбулентности в пограничном слое при гиперзвуковых скоростях

Целью предлагаемого проекта является изучение, путем прямого численного моделирования, воздействия свойств обтекаемой поверхности (пористости, волнистости) на процесс ламинарно-турбулентного перехода в гиперзвуковом пограничном слое. Расчеты будут выполнены для пограничного слоя на плоской пластине при числе Маха набегающего потока M = 6. Основное внимание, в отличие от известных работ, будет уделено влиянию пассивного управления на поздних стадиях развития неустойчивости, включающих интенсивные нелинейные взаимодействия, появление и рост мелкомасштабных пульсаций, стохастизацию течения и собственно переход к турбулентности. Главные задачи исследования состоят в улучшении нашего понимания физических механизмов, управляющих данными процессами, определении насколько именно можно задержать переход с помощью средств пассивного управления, нахождении оптимальных значений управляющих параметров.При проведении расчетов будет использован разработанный в Лаборатории вычислительной аэродинамики ИТПМ СО РАН программный комплекс HyCFS, основанный на использовании современных схем сквозного счета высокого порядка точности. Он позволяет проводить вычисления на гибридных суперкомпьютерах, состоящих из обычных процессоров и высокопроизводительных графических ускорителей с использованием трех уровней параллелизации (платформы CUDA, стандартов обмена данными OpenMP и MPI).