Ламинарный сверхзвуковой пограничный слой бинарной смеси газов

Проведено теоретическое исследование свойств сжимаемых пограничных слоев бинарной смеси газов в рамках локально-автомодельных уравнений пограничного слоя. Рассматривалась задача, когда в пограничный слой на плоской пластине производилась инжекция с проницаемой поверхности модели газов с различным молекулярным весом – как легче, так и тяжелее воздуха. Проведены расчеты профилей скорости, плотности, температуры и концентрации примеси таких пограничных слоев при различных числах Маха. Обнаружено, что с увеличением интенсивности инжекции примеси происходит монотонное уменьшение коэффициентов поверхностного трения и теплопередачи. Установлено, что при числах Маха порядка M ≈ 2 действие инжекции тяжелого газа с поверхности модели в пограничный слой аналогично действию охлаждения стенки модели, и приводит к увеличению плотности смеси вблизи стенки. В результате этого профили сверхзвукового пограничного слоя модифицируются таким образом, что линейная устойчивость слоя должна повышаться при инжекции примеси с большим молекулярным весом. Это, в свою очередь, должно приводить к смещению положения ламинарно-турбулентного перехода вниз по течению.