Проект 22.6.3

Приоритетное направление III.22. Механика жидкости, газа и плазмы, многофазных и неидеальных сред, механика горения, детонации и взрыва.
Программа III.22.6. Исследование физических проблем управления до- сверх - и гиперзвуковыми течениями неравновесных газовых и плазменных сред.

Номер гос. регистрации: АААА-А17-117030610128-8

Шифр проекта: 22.6.3
Номер проекта: 0323-2019-0008
Название: Аэрофизические исследования дозвуковых потоков
Руководитель: Козлов В.В.
Исполнители: Бардаханов С.П.,  Бойко А.В.,  Качанов Ю.С., Курбацкий А.Ф.,  Грек Г.Р., Довгаль А.В.,  Занин Б.Ю.,  Катасонов М.М., Бородулин В.И.,  Зверков И.Д.,  ИвановА.В.,  Литвиненко Ю.А.,  Сорокин А.М., Яковенко С.Н., Сызранцев В.В., Литвиненко М.В.,  Горев В.Н.,  Козлов Г.В.,  Крюков А.В.,  Мищенко Д.А., Павленко А.М., Труфанов Д.Ю., Завьялов А. П., Зобов К.В.,  Носырев И.П., Руденко Н.И.
Аннотация: Основная цель заявленных в проекте исследований состоит в получении фундаментальных знаний о механизмах возникновения и развития турбулентности при низких дозвуковых скоростях потока, что позволит предложить новые способы управления сдвиговыми течениями. В ходе выполнения проекта предполагается получить следующие научные результаты в рамках обозначенной выше общей задачи работы.
1. Выявить механизмы возникновения турбулентности на скользящем крыле в области благоприятного градиента давления на двумерных и трехмерных шероховатостях.
2. Создать новую физическую модель процесса перехода, развивающегося в «естественных» условиях в пограничных слоях на ламинаризированных двумерных крыловых профилях.
3. Разрешить проблему корректного способа определения коэффициентов локализованной восприимчивости вихрь - неровность, необходимого для оценки начальных амплитуд мод неустойчивости, возбуждаемых в двух- и трёхмерных пограничных слоях.
4. Определить сценарии ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое скользящего крыла и зависимость положения начала перехода от числа Рейнольдса, топологии и высоты неровностей поверхности, степени турбулентности набегающего потока и её спектрального состава при совместном и раздельном влиянии этих факторов. Найти пороговые амплитуды стационарных и бегущих мод неустойчивости поперечного течения для начала перехода к турбулентности и предложить новые критерии оценки положения начала перехода.
5. Определить особенности перехода к турбулентности, отрыва и срыва пограничного слоя на перспективном крыле с волнистой поверхностью, возможности управления этими явлениями модификацией формы крыла.
6. Установить особенности структуры течения в пограничном слое летающего крыла, влияние на нее углов скольжения, атаки и уровня турбулентности потока.
7. Предложить уточненную физическую модель ламинарно-турбулентного перехода при повышенной степени турбулентности набегающего потока в обоснование новых способов управления переходом и отрывом пограничного слоя.
8. Описать физические процессы, ответственные за развитие и разрушение дозвуковых струйных течений.
9. Рассчитать характеристики глобальной перемежаемости турбулентности, для которой характерны короткие периоды турбулентного состояния среды и промежуточные периоды слабых флуктуаций с неподавленными стратификацией турбулентными вихрями на всех масштабах.
10. При помощи метода моделирования крупных вихрей с подсеточными моделями вихревой вязкости выделить эффекты неустойчивости и турбулентности, возникающей в геофизических течениях со стратификацией и неровностями подстилающей поверхности.