Обтекание крылового профиля над границей раздела двухслойной весомой жидкости при наличии свободной поверхности и твердого дна

В рамках теории волн малой амплитуды рассмотрено обтекание крылового профиля двухслойным потоком весомой жидкости. Верхний слой жидкости ограничен свободной поверхностью, а нижний — горизонтальным дном. Слои жидкости имеют разные плотность и скорость течения. Для решения задачи применен метод моделирования границ особенностями, который позволяет аналитически точно удовлетворить граничному условию на контуре. С помощью условий на границах раздела сред решение задачи сведено к решению двух систем из трех интегродифференциальных сингулярных уравнений. После применения специального приема регуляризации получены системы линейных интегральных уравнений, решение которых осуществлялось численно методом последовательных приближений на основе специально разработанного алгоритма и программы на языке Фортран. Развиваемый в работе численно-аналитический метод позволяет исследовать обтекание профиля произвольной, в том числе реальной, формы в потоке жидкости с границами раздела различного типа. Расчеты проведены для крылового профиля NACA 66mod. Изучено влияние угла атаки и поверхностей раздела на гидродинамические характеристики крыла в разных диапазонах чисел Фруда. Получены формы внутренних и поверхностных волн. Выявлены гидродинамические эффекты, связанные с физическим явлением “мертвой воды”. Библ. 14. Фиг. 7.