Асимптотическое исследование процессов тепломассопереноса в слабо закрученных струях

Струйные течения жидкостей и газов применяются в различных областях техники как средство управления процессами тепло- и массообмена; интенсификации и стабилизации процесса горения; защиты конструкций от воздействия тепловых полей, а также для нанесения покрытий и т. д. Струи жидкостей и газов в технике формируются источниками-насадками конечных размеров с разнообразными распределениями начальных скоростей истечения в выходном сечении насадка, поэтому расчет аэродинамических и тепловых характеристик струйных течений сводится к решению неавтомодельных задач. Однако одним из методов решения таких задач является метод асимптотического разложения скоростей и давления в ряды по малому параметру, когда первым членом этого ряда служит автомодельное решение задачи о струе-источнике. В данной статье предлагается асимптотическое разложение для осесимметричных слабозакрученных течений в модели вязкой несжимаемой среды, которое приводит к нелинейным уравнениям «пограничного слоя», отличающимся от известных классических уравнений для течений с конечной закруткой. Построены автомодельные решения этих уравнений, описывающие распределение скорости, давления и температуры в слабозакрученной струе. Представленные в статье результаты дополняют результаты работ расчетом теплового поля в струе.