Введение
Глава 1. Состояние и тенденции развития научного направления, связанного с изучением управления обтеканием различных тел с помощью внешнего подвода энергии 13
1.1. Экспериментальные работы, посвященные влиянию подвода энергии на поток газа 14
1.2. Управление обтеканием тел с помощью подвода энергии 16
1.3. Модели источника энергетического воздействия 16
1.4. Применение критериального анализа для описания течений с подводом энергии 17
1.5. Применение аналитических решений для описания течений с подводом энергии 18
1.6. Состояние проблемы управления трансзвуковым обтеканием профиля до начала данного исследования 18
1.7. Постановки задач для численного моделирования течений с подводом энергии 20
1.8. Численные методы, применяющиеся для моделирования течений с подводом
энергии 24
Выводы первой главы 25
Глава 2. Постановка задачи и верификация численного метода 26
2.1. Мгновенный объемный подвод энергии в идеальный газ 28
2.2. Мгновенный массовый подвод энергии в идеальный газ 28
2.3. Мгновенный подвод энергии в идеальный газ, пропорциональный расходу 28
2.4. Модели для учета физических свойств воздуха 29
2.4.1. Мгновенный объемный подвод энергии в реальный газ (I) 32
2.4.1.1. Мгновенный массовый подвод энергии в реальный газ (I) 33
2.4.2. Мгновенный объемный подвод энергии в реальный газ (II ) 33
2.4.2.1. Мгновенный массовый подвод энергии в реальный газ (II ) 34
2.5. Механический способ подвода энергии в идеальный газ посредством высокочастотных колебаний участка поверхности 34
2.6. Верификация численного метода 35
2.7. Сравнение с экспериментом 37
2.8. Сравнение численного решения с аналитической оценкой 42
Выводы второй главы. 43
Глава 3. Применение критериального анализа для двухскачковых режимов трансзвукового обтекания аэродинаического профиля 44
3.1. Основные критерии 44
3.2. Критериальный прогноз для узкой зоны (импульсный режим) 48
3.3. Критериальный прогноз для зоны компактной формы 51
3.4. Критериальный прогноз для зоны узкой формы (квазинепрерывный режим, энергетическое воздействие) 53
3.5. Критериальный прогноз для зоны узкой формы (квазинепрерывный режим, колебания участка поверхности) 55
3.6 Оценка минимальной энергии, необходимой для реализации нелинейного взаимодействия узкой зоны с замыкающим скачком при импульсном периодическом режиме. 73
3.7. Оценка времени установления нелинейного режима. 75
3.7. Определение диапазона параметров исследуемой области 78
3.8. Возможные эффекты при экстремальных режимах трансзвукового обтекания профиля 79
Выводы третьей главы 81
Глава 4. Численное моделирование локального импульсного подвода энергии. Мгновенный объемный подвод энергии в зонах компактной формы 82
4.1. Введение 82
4.2. Газодинамический механизм влияния зоны компактной формы на структуру течения при экстремальном режиме. Анализ различных процессов с помощью критериев 82
4.3 Влияние положения зоны компактной формы и величины подводимой энергии на структуру течения при больших значениях подводимой энергии 89
4.4. Подвод большой мощности слабой интенсивности, влияние положения 94
Выводы четвертой главы 102
Глава 5. Исследование влияния импульсного энергоподвода в узких, протяженныхзонах, прилегающих к поверхности профиля, на структуру течения и аэродинамические характеристики профиля 104
5.1. Введение 104
5.2. Подвод энергии в узкой, прилегающей к поверхности профиля зоне. Механизм влияния импульсного периодического подвода энергии 105
5.3 Симметричный подвод энергии для симметричного профиля, обтекаемого под нулевым углом атаки 114
5.4. Влияние несимметричного импульсного периодического подвода энергии на аэродинамические характеристики крыловых профилей, обтекаемых под нулевым углом атаки 125
5.5. Трансзвуковое обтекание крылового профиля при ненулевом угле атаки и подводе энергии 133
5.6. Расширение закона стабилизации на режим импульсного периодического подвода энергии. 141
5.7. Влияние одностороннего локального энергоподвода на аэродинамические характеристики несущего профиля 145
Выводы пятой главы. 159
Глава 6. Влияние свойств энергоисточника и физических свойств газа на трансформацию ударно-волновых структур при локальном подводе энергии 161
6.1. Введение 161
6.2. Сравнение воздействия мгновенного объемного и мгновенного массового энерговклада. Резонансные явления. 161
6.3. Сравнительный анализ влияния различных моделей подвода энергии на волновое сопротивление трансзвукового профиля 172
6.4. Зависимость изменения аэродинамических характеристик от критериев 176
6.5. Моделирование влияния свойств газа 181
6.5. Моделирование влияния реальных свойств воздуха 183
6.6. Влияние вязкости 187
Выводы шестой главы 193
Заключение 195
Литература 197
