EXPERIMENTS ON THE NONLINEAR DEVELOPMENT OF CONTROLLED DISTURBANCES IN THE REGION OF ARTIFICIAL FLOW INHOMOGENEITY IN THE FLAT-PLATE BOUNDARY LAYER AT MACH NUMBER 2.5

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of the measurements of the time-periodic controlled disturbances in an inhomogeneous flat-plate boundary layer are considered at Mach number 2.5. The disturbances were introduced using a high-frequency flow discharge. The electric power of the discharge was recorded. The nonlinear downstream development of wave trains and a considerable effect of the unit Reynolds number on the nature of the disturbance interaction is found to exist under the experimental conditions. An analysis of the wave characteristics of the disturbances is carried out.

About the authors

A. D. Kosinov

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: kosinov@itam.nsc.ru
Новосибирск, Россия

M. V. Piterimova

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: piterimova@itam.nsc.ru
Novosibirsk, 630090 Russia

N. V. Semionov

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, 630090 Russia

B. V. Smorodskii

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, 630090 Russia

A. A. Yatskikh

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Novosibirsk, 630090 Russia

References

  1. Ваганов А.В., Ермолаев Ю.Г., Колосов Г.Л., Косинов А.Д., Панина А.В., Семенов Н.В., Яцких А.А. К воздействию падающей волны Маха на сверхзвуковой пограничный слой // Теплофизика и аэромеханика. 2016. Т. 23. № 1. С. 45–50.
  2. Егоров И.В., Зыонг Н.Х., Нгуен Н.К., Пальчековская Н.В. Численное моделирование влияния волны Маха на ламинарно-турбулентный переход в сверхзвуковом пограничном слое // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2022. Т. 504. № 1. С. 36–40.
  3. Питеримова М.В., Косинов А.Д., Семёнов Н.В., Яцких А.А., Кочарин В.Л., Ермолаев Ю.Г. Экспериментальное исследование влияния пары слабых ударных волн на ламинарнотурбулентный переход в пограничном слое плоской пластины при числе Маха 2 // Сибирский физический журнал. 2022. Т. 17. № 2. С. 30–40. https://doi.org/10.25205/2541944720221723040.
  4. Бойко А.В., Грек Г.Р., Довгаль А.В., Козлов В.В. Возникновение турбулентности в пристенных течениях. Новосибирск: Наука, 1999. 327 с.
  5. Matsubara M. and Alfredsson P. H. Disturbance growth in boundary layers subjected to free stream turbulence // J. Fluid Mech. 2001. V. 430. P. 149-168.
  6. Fransson J.H.M., Talamelli A., Brandt L., Cossu C. Delaying transition to turbulence by a passive mechanism // Physical Review Letters. 2006. V. 96. № 6. P. 064501. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.064501
  7. Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В. Моделирование полосчатых структур и возникновения турбулентного пятна в пограничном слое крыла при повышенной степени турбулентности набегающего потока // Теплофизика и аэромеханика. 2008. Т. 15, № 4. С. 585–598.
  8. Din Q.H., Egorov I.V., Fedorov A.V. Mach wave effect on laminar-turbulent transition in supersonic flow over a flat plate // Fluid Dynamics. 2018. V. 53. № 5. P. 690–701.
  9. Egorov I.V., Nguen N.K., and Chuvakhov P.V. Numerical Simulation of the Interaction between Weak Shock Waves and Supersonic Boundary Layer on a Flat Plate with the Blunt Leading Edge // Fluid Dynamics. 2024. V. 59. № 2. P. 279–290.
  10. Косинов А.Д., Семенов Н.В., Питеримова М.В., Яцких А.А., Ермолаев Ю.Г., Смородский Б.В., Шмакова А.В. Особенности развития волнового поезда в продольном возмущении сверхзвукового пограничного слоя // Прикладная механика и техническая физика. 2023. Online first. https://doi.org/10.15372/PMTF202315394
  11. Гапонов С.А., Терехова Н.М. Трехволновые взаимодействия возмущений в сверхзвуковом пограничном слое // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2020. № 5. С. 7–15.
  12. Гапонов С.А., Терехова Н.М. О взаимодействии стационарных возмущений с волнами Толлмина–Шлихтинга в сверхзвуковом пограничном слое // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2020. № 4. С. 3–10.
  13. Гапонов С.А., Масленникова И.И. Субгармоническая неустойчивость сверхзвукового пограничного слоя // Теплофизика и аэромеханика. 1997. Т. 4. № 1. С. 1–10.
  14. Косинов А.Д., Питеримова М.В., Шмакова А.В., Семенов Н.В., Ермолаев Ю.Г. Экспериментальное исследование эволюции контролируемых возмущений в продольном вихре, порожденном в пограничном слое плоской пластины при числе Маха 2 // Прикладная механика и техническая физика. 2023. Т. 64, № 4. С. 118–129. https://doi.org/10.15372/PMTF202215232
  15. Косинов А.Д., Семенов Н.В., Питеримова М.В., Яцких А.А., Ермолаев Ю.Г., Смородский Б.В., Шмакова А.В. О механизмах взаимодействия контролируемых возмущений в области продольного следа в сверхзвуковом пограничном слое плоской пластины // Теплофизика и аэромеханика. 2024. Т. 31. № 2. С. 1–16.
  16. Mayer C.S.J., Wernz S. and Fasel H.F. Numerical investigation of the nonlinear transition regime in a Mach 2 boundary layer // J. Fluid Mech. 2011. V. 668. P. 113–149.
  17. Balakumar P., Malik M.R. Waves produced from a harmonic point source in a supersonic boundary-layer flow // J. Fluid Mech. 1992. V. 245. P. 229–245.
  18. Semionov N.V., Kosinov A.D. Structure of acoustic radiation from an artificially excited supersonic boundary layer // International Journal of Aeroacoustics. 2005. V. 4. № 3–4. P. 353–362.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences