Количественное исследование возбуждения нестационарных мод гёртлеровской неустойчивости пограничного слоя вогнутой стенки турбулентностью набегающего потока

Представлены результаты первого экспериментального исследования распределенного порождения гёртлеровских мод за счет действия механизма распределенной восприимчивости пограничного слоя на вогнутой поверхности к продольным вихрям набегающего потока. Исследования проведены в следующем диапазоне параметров задачи: чисел Гёртлера G^* = 7,4÷21,3, частоты f_v = 15, 20 и 26 Гц (безразмерный частотный параметр F = 17,04; 22,72 и 29,54) и широком диапазоне поперечных потоку масштабов возмущений λ_z = 8÷24 мм (безразмерный масштаб Λ = 149÷774). Обнаружено, что этот механизм является достаточно эффективным и способен приводить к усилению нестационарных гёртлеровских вихрей даже в тех режимах, в которых пограничный слой является линейно устойчивым к таким возмущениям. В работе впервые получены оценки количественных характеристик исследуемого физического явления – комплексных значений коэффициентов распределенной вихревой восприимчивости. Обнаружено, что исследуемый механизм наиболее эффективен для вихрей с поперечными длинами волн близким к наиболее «опасным» с точки зрения линейной теории устойчивости. Найдено, что амплитуды коэффициентов восприимчивости убывают с продольной координатой. Количественное исследование возбуждения нестационарных мод гёртлеровской неустойчивости пограничного слоя вогнутой стенки турбулентностью набегающего потока