Тепломассообмен в сверхзвуковом пограничном слое как способ управления режимами обтекания

Работа продолжает цикл исследований по моделированию методов управления режимами течения в пограничных слоях сжимаемого газа. Рассмотрено влияние распределенного тепломассообмена на характеристики устойчивости сверхзвуковых пограничных слоев при числах Маха $\rm M = 2.0$ и $5.35$. При больших числах Маха помимо волн вихревой природы появляются неустойчивые акустические колебания. Изучена устойчивость относительно обоих типов возмущений. Моделируются как нормальный вдув, при котором отлична от нуля только нормальная компонента средней скорости $V$, так и вдув с других направлений, включая тангенциальное, когда на стенке не равна нулю только продольная компонента средней скорости $U$. Показано, что тангенциальный вдув по потоку приводит к значительной стабилизации течения по отношению к вихревым и акустическим модам. Этот способ управления режимами способен не только осуществить тепловую защиту обтекаемой поверхности при аэродинамическом нагреве, но и удлинить область ламинарного режима. При этом вдув охлажденного газа подавляет вихревые возмущения и усиливает акустические волны. Вдув нагретого газа влияет на устойчивость пограничного слоя обратным образом. На основе проведенных исследований можно ожидать, что по своему действию вдув однородного холодного газа аналогичен вдуву инородного тяжелого газа, а вдув нагретого – вдуву легкого газа.