Экспериментальное исследование возникновения и развития локализованных возмущений в двумерных и трехмерных пограничных слоях и их применение для управления течением

Катасонов, Михаил Михайлович

Экспериментальное исследование возникновения и развития локализованных возмущений в двумерных и трехмерных пограничных слоях и их применение для управления течением тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

Катасонов, Михаил Михайлович АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Новосибирск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2009 ГОД ЗАЩИТЫ

01.02.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по механике на тему «Экспериментальное исследование возникновения и развития локализованных возмущений в двумерных и трехмерных пограничных слоях и их применение для управления течением»

Автореферат диссертации на тему "Экспериментальное исследование возникновения и развития локализованных возмущений в двумерных и трехмерных пограничных слоях и их применение для управления течением"

На правах рукописи

Катасонов Михаил Михайлович

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ В ДВУМЕРНЫХ И ТРЕХМЕРНЫХ ПОГРАНИЧНЫХ СЛОЯХ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕЧЕНИЕМ

01.02.05. - Механика жидкостей, газа и плазмы

Автореферат

диссертации на соискание учрнпи гтспрнн доктора физико-математи

00347640Б

Новосибирск - 2009

003476406

Работа выполнена в Институте теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Григорьев Юрий Николаевич,

доктор физико-математических наук, профессор, Терентьев Евгений Дмитриевич,

доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Косинов Александр Дмитриевич

Ведущая организация:

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Защита состоится "_" 2009 г. в_час на заседании диссертационного совета Д 003.035.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Институте теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН: 630090, Новосибирск-90, ул. Институтская, 4/1.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, направлять на имя ученого секретаря диссертационного совета Д 003.035.02.

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН.

20 АВГ 21109

Автореферат разослан "_"_2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук ■^л-е____ Засыпкин И.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На современном этапе развития науки и техники инженерам и конструкторам летательных и плавательных аппаратов приходится решать ряд проблем, тесно связанных с возникновением турбулентности в пограничном слое (снижение сопротивления трения, проблема тепломассообмена и т. д.). Решение этих проблем зависит прежде всего от понимания механизма ламинарно-турбулентного перехода. В частности, в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока (при обтекании лопаток компрессоров и турбин) в пограничном слое возникают продольные полосчатые структуры, развитие неустойчивости на которых и определяет ламинарно-турбулентный переход. Исследования гидродинамической неустойчивости подобных течений и связанных с ней явлений, сопровождающих переход пограничного слоя в турбулентное состояние, актуальны и необходимы как для развития моделей перехода, так и расширения возможностей управления данным процессом.

В последние годы пристальное внимание исследователей обращено на роль продольных локализованных и вихревых структур в процессе перехода. При визуализации процесса перехода в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока на стадии, предшествующей возникновению турбулентных пятен, наблюдаются характерные продольные полосчатые структуры (английский термин "streaky structures"). Их роль в механизме перехода, как и собственно представление о структуре и законах развития данных образований остаются не ясными и мало исследованными. С другой стороны, переход в трехмерных пограничных слоях связан с так называемой первичной неустойчивостью, вызванной генерацией, в зависимости от тех или иных условий, продольных стационарных вихрей типа вихрей Тейлора - Гертлера или "cross-flow" вихрей. Исследования процесса перехода в течениях с наличием подобных вихревых структур являются актуальными в настоящее время и, по-видимому, механизм перехода при повышенной степени турбулентности набегающего потока может стать более понятным в свете изучения устойчивости трехмерного пограничного слоя.

достигнуто. Возникновение волновых пакетов неоднократно наблюдалось в экспериментах по исследованию нестационарных продольных структур в пограничных слоях плоской пластины и прямого крыла, возбуждаемых с помощью мембраны или методом вдува (отсоса). Явление получило название "предвестник", поскольку предшествует фронту продольной структуры. В настоящей работе детально изучены волновые пакеты (предвестники), возникающие в пограничных слоях в областях, предшествующих резкому локальному изменению скорости течения внутри пограничного слоя (фронты продольного локализованного возмущения). Образование предвестников, наряду с вторичной неустойчивостью продольных структур, является еще одним звеном процесса ламинарно-турбулентного перехода при повышенной степени турбулентности набегающего потока. Помимо этого, в работе приведены результаты исследований по управлению процессом развития возмущений, имеющих место как при низкой, так и повышенной степени турбулентности набегающего потока с помощью локализованного вдува/отсоса газа из пограничного слоя посредством модификации обтекаемой поверхности (применение риблет), а также движением самой поверхности (поперечные колебания).

Большинство известных результатов исследований по переходу в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока были получены в экспериментах, проводимых в так называемых "естественных" условиях, где из-за проблемы, связанной с сохранением фазовой информации, достаточно сложно детально исследовать процесс развития и взаимодействия различного типа возмущений, существующих в переходе. В связи с этим представляется необходимым использовать иной методический подход для изучения данной проблемы. Проведение исследований в модельном эксперименте, где возмущения генерируются и развйваются в контролируемых условиях с сохранением фазовой информации, может дать дополнительную, а возможно и новую информацию по данной проблеме. Настоящие исследования проводились с использованием именно этого метода.

Целью работы является поиск новых способов возбуждения продольных локализованных структур; исследование свойств локализованных возмущений в условиях контролируемого эксперимента, которые позволили бы наиболее адекватно моделировать возмущения пограничного слоя при повышенной степени турбулентности набегающего потока, поиск методов управления течением в пограничном слое с помощью указанных возмущений; экспериментальное исследование возникновения и развития волновых пакетов, образующихся в двумерных и трехмерных пограничных слоях в областях, предшествующих фронтам локализованных возмущений.

Научная новизна

В результате открытия нового явления, а именно существования в пограничном слое так называемых "пассивных" продольных локализованных возмущений, характеризующихся быстрым затуханием вниз по потоку и достигающих больших амплитуд на начальном этапе развития, составляющих величину порядка 40% и более от скорости набегающего потока, сформировано новое научное направление исследований, заключающееся в возможности моделирования возмущений, ответственных за ламинарно-турбулентный переход, в частности, в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока, исследовании механизмов их неустойчивости, а также возможности их применять для управления течением.

Впервые экспериментально обнаружен и исследован механизм неустойчивости фронтов локализованных возмущений, связанный с образованием и развитием в пограничном слое волновых пакетов - "предвестников".

Обоснована и развита методика экспериментальных исследований в пограничном слое с использованием искусственных возмущений, т.е. в "контролируемых" условиях с использованием современных компьютерных технологий.

Исследованы характеристики развития пакетов волн неустойчивости - предвестников" как в градиентных, так и безградиентных течениях в условиях низкой и повышенной степени турбулентности набегающего потока.

Экспериментально исследован один из возможных механизмов перехода при повышенной степени турбулентности набегающего потока, осуществляемый через процесс взаимодействия волн Толлмина - Шлихтинга (Т-Ш) с продольными локализованными возмущениями; изучены интегральные характеристики развития продольного локализованного возмущения, генерированного различными способами, в том числе и вихревыми возмущениями из набегающего потока.

Исследована устойчивость пограничного слоя, модулированного продольными локализованными возмущениями, показана их роль при генерации и развитии волновых пакетов-'предвестников" вблизи фронтов локализованных возмущений.

Подробно изучен механизм управления процессом развития возмущений с помощью локализованного вдува и отсоса газа из пограничного слоя.

Достоверность результатов обеспечена использованием в работе универсальных и отработанных методов экспериментального исследования, повторяемостью результатов, полученных в опытах, проведенных в разное время и на различных установках. Результаты работы согласуются с опубликованными данными о характеристиках подобных течений и с результатами исследований явлений, аналогичных изучаемым в настоящей работе, в других течениях вязкого несжимаемого газа. Данные, полученные в различных разделах работы, дополняют друг друга и дают целостную, физически непротиворечивую картину изучаемого явления.

Научная и практическая ценность. Сформированное новое научное направление, основанное на открытии нового явления, а именно существовании в пограничном слое так называемых "пассивных" продольных локализованных возмущений, характеризующихся быстрым затуханием вниз по потоку и возникновении волновых пакетов - предвестников фронтов локализованных возмущений позволило получить комплексное г!редстав-ление о физических явлениях и процессах, протекающих при переходе в пограничном слое, модулированном локализованными полосчатыми структурами, и связанных с определенными типами неустойчивостей, возникающих в пограничном слое.

Полученные в работе экспериментальные данные могут служить исходным материалом для построения новых моделей механизма перехода в таких течениях. Практическую ценность работы представляют также результаты исследований по управлению развитием возмущений в переходе с помощью поперечных колебаний, оребрения обтекаемой поверхности, суперпозиции продольных возмущений и локализованном вдуве и отсосе газа из пограничного слоя. Полученные экспериментальные данные указывают на возможности затягивания ламинарно-турбулентного перехода при помощи перечисленных выше методов управления. Предложены и научно обоснованы практические рекомендации для управления вбзмуще-ниями в пограничном слое в реальном времени с помощью технологии микроэлектромеханических систем. В частности, при использовании локализованного вдува/отсоса газа на поверхности модели как метода воздействия на возмущения пограничного слоя определены оптимальная длительность, вид и место приложения импульса вдува/отсоса газа относительно внутренней структуры управляемого продольного возмущения.

Автор защищает результаты:

Экспериментального исследования реакции пограничного слоя на локализованное воздействие связанной с генерацией в нем присущих сдвиговому течению возмущений со строго определенной структурой и характеристиками развития независимо от интенсивности возбуждения в широком диапазоне амплитуд при различной скорости набегающего потока, размерах и количестве источников, а также способе воздействия ("вдув" или "отсос").

Взаимодействия затухающих вниз по потоку продольных локализованных структур с высокочастотным возмущением, приводящих к генерации высокочастотного волнового пакета, трансформирующегося вниз по потоку в турбулентное пятно.

Исследования характеристик впервые обнаруженных в пограничном слое "пассивных" продольных локализованных возмущений.

Выявления принципиальной роли локальных градиентов скорости в продольном и поперечном направлении в областях переднего и заднего фронтов и на боковых границах возмущения при возникновении в пограничном слое неустойчивости продольных локализованных структур.

Изучения пространственной геометрии и структуры течения впервые в пограничном слое прямого и скользящего крыла полученных волновых пакетов - предвестников фронтов локализованных структур.

Экспериментального подтверждения того, что предвестники являются пакетами волн Толлмина - Шлихтинга. В процессе эволюции попадая в область неблагоприятного градиента давления, предвестники нарастают вниз по потоку, трансформируются в А-структуры и далее приводят к образованию турбулентных пятен.

Исследования предвестников в условиях устойчивого пограничного слоя Блазиуса вне кривой нейтральной устойчивости, показывающего, что предвестники затухают в данном течении и процесс образования и развития исследуемых возмущений малой амплитуды является амплитудно независимым.

Экспериментальных исследований, впервые показывающих, что в градиентном течении, в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока волновые пакеты-предвестники фронтов локализованных возмущений могут существовать и приводить к образованию турбулентности, при этом увеличение как степени турбулентности набегающего потока, так и начальной амплитуды предвестника ускоряет процесс его преобразования в турбулентное пятно.

Исследования механизмов управления процессом развития локализованных возмущений с помощью локализованного вдува/отсоса газа из пограничного слоя, поперечных колебаний обтекаемой поверхности, применения риблет и суперпозиции продольных возмущений.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты работы докладывались на семинарах Института теоретической и прикладной механики СО РАН, Королевского технологического института (КТН), Стокгольм, Швеция, Корейского института передовой науки и технологии (КАКТ) и представлялись на следующих конференциях: Международном симпозиуме ИСЕФМ (1СЕБМ) по экспериментальной механике жидкости (Королев, 1997), Международном симпозиуме ИЮТАМ (ШТАМ) по пассивным и активным методам управления течением (Гет-тинген, Германия, 1998), Международной конференции по методам аэрофизических исследований (1СМА11) (Новосибирск, 1998 - 2008), Сибирском семинаре "Устойчивость гомогенных и гетерогенных жидкостей",

(Новосибирск, 1996 - 2009), Международной научной студенческой конференции (НГУ, Новосибирск, 1996-1998), 6 Европейской конференции по механике жидкости EFMC-6 (Стокгольм, Швеция 2006), Пятой международной конференции по механике жидкости ICFM-V (Шанхай, Китай,

2007), на 7 Симпозиуме ERCOFTAC SIG33 "Нерешённые вопросы в лами-нарно-турбулентном переходе и управлении течениями" (Генуя, Италия,

2008), Международной конференции "Авиация и Космонавтика-2008" (Москва, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 47 работ fl-47], из них 17 в рецензируемых журналах [1-17].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 130 наименований. Содержит 305 страниц, в том числе 155 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель исследований и указаны основные положения, которые выносятся на защиту, а также кратко изложено содержание диссертации.

Первая глава посвящена методическим вопросам, даны краткие характеристики аэродинамических труб, где проводились эксперименты, и используемых моделей. Основная часть результатов получена на установках Т-324 и МТ-324 ИТПМ СО РАН, а также в малотурбулентной аэродинамической трубе MTL Королевского технического университета (Стокгольм). В качестве моделей использовались плоская пластина и крыловые профили, расположенные под различными углами атаки (со скольжением и без скольжения). Скорость набегающего потока Ux лежала в пределах 2,5-10 м/с. Методический подход, принятый в настоящей работе для исследования поставленных задач заключался в моделировании изучаемых явлений возбуждением в пограничном слое различного типа контролируемых возмущений. Двумерные возмущения вводились по методике "вдув/отсос" через узкую поперечную щель на поверхности модели. Трехмерные возмущения вводились через отверстие на поверхности модели либо из набегающего потока с применением специальных трубок. В качестве основного средства измерения характеристик развития возмущений использовался термоанемометр постоянной температуры, при этом измерялись средние (U) и пульсационные (и) характеристики продольной компоненты скорости. В некоторых случаях в качестве дополнительного средства использовалась дымовая визуализация течения.

Повышенная степень турбулентности набегающего потока создавалась установкой на входе в рабочую часть аэродинамической трубы тур-булизирующих сеток. Следует отметить, что все измерения, касающиеся

исследований влияния степени турбулентности набегающего потока на характеристики развития возмущений, проводились при повышенной степени турбулентности Ти > 0,8 %,..а затем повторялись при низкой степени турбулентности 0,04 < Ти < 0,18 % при прочих равных экспериментальных условиях.

Во второй главе изложены результаты экспериментального исследования характеристик продольных локализованных возмущений, моделируемых в пограничном слое Блазиуса плоской пластины. Показано, что реакция пограничного слоя на локализованное импульсное воздействие связана с генерацией в нем присущих сдвиговому течению возмущений со строго определенной структурой и характеристиками развития. Структура уединенного локализованного возмущения в плоскости 1 - I (рис. 1, а) представляет собой две симметричные относительно центра щели (2 = 0) области локального превышения скорости, возникающие на краях источника, показанные на рисунке сплошными линиями и область дефекта скорости между ними при вдуве (пунктир). При отсосе положение областей дефекта и превышения скорости меняются местами.

мс

Рис. 1. Уединенное продольное локализованное возмущение, изолинии мгновенного поля пульсации скорости; б - Р-спектр пульсаций скорости.

При изменении в широком диапазоне амплитуды возбуждающего импульса, варьировании скоростью внешнего потока, размерами источника, а также способом возбуждения (вдув или отсос) пространственная структура и характеристики развития моделируемых возмущений остаются практически неизменными, что указывает на их универсальность (п. 2.3-2.5). Применение пространственного преобразования Фурье для анализа уединенной полосчатой структуры показало, что возмущения с периодичностью по трансверсальной координате р8 ~ 0,5 представляют собой локализованные продольные структуры, а /36~ 0,2 — наклонные волны Т-Ш, порождаемые этими структурами в процессе их развития вниз по потоку (рис. 1, б). В то же время моделированием одновременно нескольких продольных структур не удается обнаружить волны Т-Ш внутри группы таких возмущений. Это показывают как изолинии пульсации скорости в

плоскости 2-х (рис. 2, а), так и распределение поперечного волнового числа Д выявляющее лишь периодичность, пропорциональную ¡38 ~ 0.5 (рис. 2, б).

I, мс

Рис. 2. Изолинии мгновенного поля пульсации скорости для группы продольных локализованных возмущений.

Далее исследуется процесс взаимодействия продольных структур с высокочастотным возмущением с образованием так называемого зарождающегося турбулентного пятна (п. 2.8). Особенностью в данном эксперименте является то, что и продольные полосчатые структуры, и высокочастотное возмущение вводились в пограничный слой одновременно одним источником (одна поперечная щель либо группа щелей). Из осциллограмм (рис. 3, а) видно, что продольная структура без контролируемого высокочастотного возмущения затухает вниз по потоку, а при введении высокочастотной волны (/= 205 Гц) на нем формируется волновой пакет, трансформирующийся вниз по потоку в турбулентное пятно.

В процессе взаимодействия высокочастотных колебаний и группы локализованных возмущений на порядок возрастает амплитуда продольных структур, увеличивается длина и наблюдается появление высокочастотного колебания на данных возмущениях (рис. 3, б). Кроме того, возрастает локализация продольных структур в трансверсальном направлении {¡38= ±0.8, рис. 3, в, против ¡38~ ±0.5 без высокочастотных колебаний, см. рис. 2, б). Замечено, что максимум высокочастотных пульсаций находится в области наибольшего градиента скорости в поперечном направлении сШ/с12. Исследованиями развития ¡3 - гармоник в зависимости от частоты для группы продольных возмущений установлено, что высокочастотное (вторичное) возмущение переносит энергию от среднего течения в низкочастотную часть спектра. Это видно из графика зависимости поперечного волнового числа от частоты [38 = ¥(/) (см. рис. 3, в). Распределение /38= Р(/) показывает, что максимальные амплитуды в спектре пульсаций приходятся на область низких частот (/ ~ О-ЗОГц) для возмущений с периодичностью ¡38 ~ ±0.8.

тт=0, 81ер=0.007. тах=0.049 и, %Х]о ГГц

Рис. 3. Взаимодействие продольных локализованных возмущений и высокочастотного волнового пакета.

В третьей главе представлены результаты экспериментального моделирования полосчатых структур и исследования возникновения турбулентности в градиентном пограничном слое при повышенной степени турбулентности набегающего потока. Впервые показано, что пограничный слой на крыле в условиях повышенной степени турбулентности модулирован полосчатыми структурами, как и в случае плоской пластины. Моделирование полосчатой структуры в пограничном слое прямого крыла показало (п. 3.2), что благоприятный градиент давления подавляет растяжение возмущения вдоль потока и, способствуя росту его трансверсального масштаба, приводит к образованию дополнительных структур. Смоделирован один из возможных механизмов возникновения турбулентных пятен в пограничном слое крыла при взаимодействии полосчатых структур как естественных, возникающих от воздействия повышенной степени турбулентности набегающего потока (рис. 4), так и искусственно сгенерированных (рис. 5) с высокочастотными волнами, возбуждаемыми через поперечную щель на поверхности модели. На рис. 5 показано, что взаимодействие затухающих, когда они генерированы раздельно, возмущений (продольного

локализованного и высокочастотного) приводит к росту интенсивности возникающего высокочастотного волнового пакета (зарождающегося турбулентного пятна) и его последующей трансформации в турбулентное пятно в области благоприятного градиента давления (п. 3.3).

240 мм

Рис. 4. Дымовая визуализация взаимодействия естественных полосчатых структур с искусственной волной Т-Ш в пограничном слое прямого крыла. а - возникновение зарождающегося турбулентного пятна (выделено пунктирной линией), б - релаксационная область турбулентного пятна (выделено пунктирной линией).

и /[/„,%

Рис. 5. Кривые распределений интенсивности возмущений в пограничном слое прямого крыла. £/„ = 8,4 м/с, 7 = У(итх).

1 - высокочастотное возмущение/= 280 Гц, 2 — локализованное возмущение, 3 - взаимодействие локализованного и высокочастотного возмущений.

Получены качественные и количественные данные о развитии полосчатых структур в пограничном слое прямого и скользящего крыльев. Установлено, что, в отличие от прямого крыла, полосчатая структура в пограничном слое скользящего крыла становится асимметричной, а ее трансвер-сальный масштаб увеличивается. Выявлены определенные различия в эволюции полосчатых структур в пограничном слое крыла и плоской пластины, заключающиеся в том, что в пограничном слое плоской пластины при нулевом градиенте давления уединенное продольное локализованное возмущение порождает наклонные волны, которые быстро затухают на крыле в области благоприятного градиента давления.

В четвертой главе изучаются вопросы устойчивости локализованных возмущений в пограничном слое. В условиях модельного эксперимента в пограничном слое Блазиуса на плоской пластине показано, что среди продольных полосчатых структур, образующихся в пограничном слое вследствие воздействия повышенной степени турбулентности можно выделить полосчатые возмущения со строго определенными свойствами, названные как "пассивные" (п. 4.2). Термин "пассивные" определяет то, что эти возмущения не приводят к образованию турбулентности в пограничном слое и не образуют в процессе своего развития другие возмущения, как, например, при распространении уединенной продольной структуры генерируются пакеты волн Т-Ш (глава 2). "Пассивные" возмущения полностью устойчивы в данном сдвиговом течении. По своей структуре они являются полосчатыми локализованными возмущениями (состоят из областей с дефектом или превышением скорости, в зависимости от способа генерации -вдувом или отсосом), но при этом их амплитуда может достигать величин порядка 40%£4 и быстро затухать вниз по потоку. Данные возмущения "вморожены" в поток и распространяются с локальными скоростями течения внутри пограничного слоя (рис. 6). То есть вблизи стенки возмущение движется сравнительно медленно, а в области верхней границы пограничного слоя - практически со скоростью внешнего течения. Таким образом, в каждый момент времени положение фронта относительно оси X зависит от координаты V.

Основное отличие "пассивных" полосчатых структур от других локализованных возмущений, приводящих к образованию турбулентности, состоит в отсутствии у "пассивных" возмущений областей, где локально может возникнуть неустойчивость. В работе показано, что продольное лока-

г, мм__У, мм

О 100 200 300 400 500, мс 0 100 200 300 400 500 и

Рис. 6. "Пассивное" возмущение, генерируемое отсосом через поперечную щель: изолинии мгновенного поля пульсации скорости в плоскостях 2 -1 (а - в), У- ((г -е), приХ= 100 мм (а, г),Х= 200 мм (б, д),Х= 500 мм (в, е).

лизованное возмущение имеет несколько таких областей - передний и задний фронт, а также две боковые стороны и, к тому же, само возмущение, если оно состоит из области с большим дефектом скорости, способствует росту пакета волн Т-Ш, попадающих в эту область. Рассматриваемые "пассивные" полосчатые структуры могут использоваться для управления процессом ламинарно-турбулентного перехода в пограничном слое, т.е. затягивать, или напротив, провоцировать его наступление путём воздействия на другие возмущения (лямбда-структуры, зарождающиеся турбулентные пятна), ответственные за турбулизацию потока.

Выявлена принципиальная роль градиентов скорости в продольном (dU/dX или dU/dt) и поперечном направлении (dU/dZ) в областях переднего и заднего фронтов и на боковых границах возмущения при возбуждении в пограничном слое различных типов структур. Увеличение локальных градиентов скорости (уменьшение времени перехода от невозмущенно состояния к возмущенному) порождает соответствующие неустойчивости вблизи фронтов продольных локализованных возмущений. Вблизи переднего и заднего фронтов образуются волновые пакеты-предвестники. На боковых границах возникают условия (большой градиент dU/dZ), благоприятные для развития вторичных, высокочастотных колебаний, что подтверждается исследованиями по взаимодействию высокочастотных колебаний и продольных локализованных структур, главы 2 и 3.

Пятая глава посвящена изучению волновых пакетов (предвестников), возникающих в пограничных слоях в областях, предшествующих резкому изменению скорости потока вблизи фронтов продольного возмущения. Фактически, предвестник является результатом воздействия прямоугольного импульса (локализованный вдув или отсос) на пограничный слой. В результате дисперсии фронт прямоугольного импульса разделяется по частотам, из которых пограничным слоем усиливаются наиболее неустойчивые. В случае большого локального градиента скорости Au/At\ (рис. 7, а) вблизи переднего фронта продольного возмущения вырабатывается предвестник. На рис. 7, б, величина Au/At2 в 2 раза меньше и здесь образование предвестника не происходит. Эксперименты, проведенные в пограничном слое Блазиуса на плоской пластине в условиях малых значений локального числа Рейнольдса, когда пограничный слой в области измерений оставался устойчивым относительно возмущений малых амплитуд (Re^t < 500) показали, что по мере развития предвестника вниз по потоку его амплитуда постепенно затухает.

Далее изучалось развитие волнового пакета в пограничном слое плоской пластины в зависимости от его начальной амплитуды (п. 5.1). При нормировке осциллограмм (рис. 8) на максимум локализованного возмущения (рис. 8, б-г) часть кривых совпадает.

/, МС (, мс

Рис. 7. Осциллограммы развития возмущений вниз по потоку.

Остающиеся отличия особенно велики между осциллограммами продольных структур наименьшей (1) и наибольшей (4) амплитуд (рис. 8, б). С уменьшением интенсивности структур различия между соответствующими данным возмущениям кривыми уменьшаются, (рис. 8, в и рис. 8, г).

Нормированные осциллограммы возмущений с наименьшими амплитудами (1, 2) отличаются лишь в пределах незначительных флуктуаций скорости, притом, что возмущение 2 вдвое интенсивнее возмущения 1. Данный факт свидетельствует о линейности поведения продольных структур и их предвестников по амплитуде при ее малой величине.

и/тах(и)

! / м ■! ■ : ■

..........» |.......................Г \ _|у/.............;. .1 1 1\1

' 0 0.1 0.2 0 3 0.4 0.5 0.8 0.7 0.8 0.9 1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.8 0.7 0.8 0.9 1

с /, с

Рис. 8. Осциллограммы продольных возмущений полученных в пограничном слое Блазиуса методом отсоса вдали от источника возмущений. а - осциллограммы в одинаковом масштабе; б - приведенные к единице осциллограммы для амплитуд 1 и 4, е-амплитуд 1 и 3; г- амплитуд 1 и 2.

Исследованы особенности возникновения и развития вниз по потоку волновых пакетов-предвестников и порождающих их продольных структур в пограничном слое прямого крыла (п. 5.2). Фронт продольного возмущения представляет собой область нестационарного течения, которая распространяется вниз по потоку. В работе рассматриваются продольные структуры, время существования которых (продолжительность импульса вдува/отсоса) в несколько раз превышает время пролета хорды крыла потоком. Поэтому передний и задний фронты данных возмущений не взаимодействуют, поскольку в момент прекращения вдува или отсоса и появления заднего фронта передний фронт уже пролетел крыло. Для анализа структуры течения вблизи фронтов продольного полосчатого возмущения были проведены измерения поля скорости в плоскости ХУ, проходящей через точку Z = О (рис. 9, а).

Поле скоростей и- и у-компоненты в плоскости симметрии продольной структуры получено из уравнения неразрывности в предположении, что производная и'-компоненты по 2 равна нулю в этой области течения.

Рис. 9. Структура течения вблизи переднего фронта продольного локализованного возмущения, генерируемого отсосом. а - изолинии мгновенного поля пульсаций продольной составляющей скорости; 6 - мгновенное поле пульсаций продольной (и) и нормальной к поверхности (у) скоростей в плоскости симметрии структуры (тот же момент времени, что и в (а)); в - поле скоростей одного периода волны предвестника в увеличенном

масштабе.

В области переднего фронта (рис. 9, 6) наблюдается натекание быстрого газа на медленную область невозмущенного пограничного слоя. В результате векторы пульсационной составляющей скорости в области фронта продольного возмущения направлены от поверхности. Перед фронтом виден предвестник, представляющий собой пакет, состоящий из пар проти-вовращающихся вихрей (рис. 9, в), что согласуется с данными о течении, образующем волну Т—Ш. На это также указывают и другие характеристики: скорость распространения волнового пакета составляет 0,4 17«,, имеются два максимума в пульсации скорости по нормали к поверхности (рис. 10, а), один вблизи стенки, другой вблизи внешней границы пограничного слоя, изменение фазы между ними близко к 180° (рис. 10, б).

phi, градусы

„„ шаг = 1% Umax О 20 40 0 80 100 120 140 160 160 200

г 6 г 5

> 4

35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t, МС Um«=8.196; U, М/с; U, % Umax

Рис. 10. Возмущения в пограничном слое прямого крыла, вдувХ= 160, Z= 0 мм.

а - изолинии мгновенного поля пульсаций продольной составляющей скорости (продольная структура и предвестник на её переднем фронте); б - профиль средней скорости (U) по нормали к поверхности невозмущенного пограничного слоя, профиль пульсаций скорости (к) и фазы (phi) для предвестника (35 < t < 75 мс).

В области заднего фронта течение внутри продольного возмущения имеет скорость больше, чем невозмущенный пограничный слой позади фронта. В итоге на заднем фронте происходит втекание в пограничный слой быстрого газа из верхних слоев пристенного потока. В случае вдува ситуация обратная: в пристенную область пограничного слоя добавляется газ с нулевой продольной скоростью, в результате локальные скорости течения в пограничном слое за щелью становятся меньше, чем в невозмущенном течении, соответственно профили пограничного слоя становятся менее наполненными. Поэтому "натекание на препятствие" происходит в области заднего фронта, а "стекание" в области переднего фронта. Таким образом, течение на переднем (заднем) фронте возмущения, полученного методом вдува, подобно течению в области заднего (переднего) фронта при отсосе.

Рассмотрено влияние градиента давления внешнего течения на возникновение и развитие волновых пакетов-предвестников. Показано, что

благоприятный градиент давления внешнего течения подавляет развитие предвестников, а неблагоприятный, наоборот, усиливает их рост.

На поздних стадиях развития предвестников, изначально сгенерированные в эксперименте прямые, или квазидвумерные фронты волн, составляющие пакет, искривляются и теряют двумерность. Волновые фронты, составляющие предвестник, ниже по потоку трансформируются в Л-структуры.

Измерения в пограничном слое скользящего крыла (п. 5.3) также показали присутствие предвестников. Здесь эксперимент проводился по той же методике, что и на прямом крыле, с поправкой на угол скольжения. Компьютерные визуализации исследуемых возмущений, выполненные на основе измеренных полей скорости, показали, что, в отличие от возмущений на прямом крыле, предвестники и продольные структуры в пограничном слое скользящего крыла за счет трехмерности течения становятся асимметричными. Происходит закрутка продольной структуры. Поскольку в пограничном слое скользящего крыла, на различных расстояниях от поверхности, течение имеет различные направления, то вдув (отсос) меняют не только наполненность профиля продольной компоненты скорости, но и направление локального вектора скорости в фиксированных точках пространства ниже по потоку за источником (щелью). На начальном этапе развития фронт продольного возмущения параллелен передней кромке крыла, что определяется ориентацией щели. В области потока непосредственно перед фронтом возникает квазидвумерный волновой пакет, также параллельный передней кромке крыла (рис. И). Далее происходит нарушение двумерности, предвестник разделяется на сугубо трехмерное "ядро" и на пакет волн, ориентированных вдоль передней кромки крыла или "след". Для случая вдува (рис. 12) отчетливо видно формирование Л-структур, далее превращающихся в турбулентное пятно.

Исследование предвестников в пограничном слое прямого и скользящего крыла при повышенной степени турбулентности набегающего потока показало, что волновые пакеты — предвестники фронтов локализованных возмущений могут существовать в данных условиях, а их развитие вниз по течению приводит к ламинарно-турбулентному переходу в пограничном слое (п. 5.4). Найдено, что для прямого крыла рост амплитуды предвестников в условиях повышенной степени турбулентности начинается раньше, чем при низкой степени турбулентности набегающего потока (рис. 13). Для предвестника малой амплитуды (примерно 0.4%иж вблизи источника), на начальном участке развития в области благоприятного градиента давления (0.31 < Х/С\ < 0.42) амплитуда пульсаций сначала падает, но затем, в области неблагоприятного градиента давления стремительно нарастает. При этом амплитуда пульсаций скорости для предвестников в условиях повышенной степени турбулентности растет быстрее, чем при низкой степени турбулентности набегающего потока (рис. 13, а). Для предвестника большой начальной амплитуды рост интенсивности начинается уже в области благоприятного градиента давления (рис. 13, б). Чем больше начальная амплитуда предвестников, тем раньше наступает ламинарно-

Z, мм

-20 О 20

Рис. 11. Изолинии мгновенных полей пульсационной составляющей продольной компоненты скорости для полосчатой структуры, полученной методом отсоса, и предвестники на ее переднем фронте.

турбулентный переход вследствие разрушения последних. Это можно увидеть, проанализировав положение максимальных значений пульсации скорости (конец ламинарно-турбулентного перехода) на кривых рис. 13.

Для предвестника малой амплитуды ламинарно-турбулентный переход расположен при Х/С\ ~ 0.85, для предвестника большой амплитуды - при Х/С\ ~ 0.75 (для Ти = 0.79%£/я). В случае низкой степени турбулентности набегающего потока данный эффект заметен еще больше - это Х/С\ ~ 1 и 0.85 соответственно. Предвестники и продольные структуры в погранич-

ЗАДНИЙ ФРОНТ

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

X, мм

Рис. 12. Предвестники на переднем и заднем фронтах продольной структуры, полученной в пограничном слое скользящего крыла методом вдува.

z мм ПЕРЕДНИЙ ФРОНТ

step =

5%иш t = 85мс лямбда-структура

2 1.5

1, Й

0.5 0

Рис. 13. Распределение пульсаций скорости (иутах ) на уровне максимума волнового пакета-предвестника по оси У внутри пограничного слоя вдоль хорды

профиля.

а - предвестник малой амплитуды; б- большой амплитуды. = 290 мм.

ном слое скользящего крыла за счет трёхмерности течения становятся асимметричными, однако их поведение вниз по потоку в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока аналогично случаю прямого крыла.

Шестая глава посвящена управлению развитием возмущений, искусственно генерируемых в пограничном слое. Предложены и апробированы следующие методы воздействия на продольные локализованные возмущения пограничного слоя: поперечные колебания (вдоль оси X) поверхности модели, локализованный вдув/отсос, сложение двух продольных локализованных возмущений, находящихся в противофазе и использование риб-лет.

В случае поперечных колебаний поверхности исследовалось их влияние на структуры, присутствующие как на начальных стадиях ламинарно-турбулентного перехода при повышенной степени турбулентности набегающего потока (продольные полосчатые структуры), так и на продольные возмущения более поздних стадий (зарождающиеся турбулентные пятна) (п. 6.2). Амплитуда поперечных колебаний составляла порядка трёх толщин пограничного слоя (3) в области измерений. Для указанных возмущений воздействие поперечных колебаний стенки приводит к снижению амплитуды локализованных возмущений в 2-4 раза. Наибольшее воздействие происходит при частотах 12-18 Гц. Это соответствует тому, что за время пролета продольной структуры над вибрирующей поверхностью последняя успевает совершить полный период колебаний. Изменяется внутренняя структура возмущений, в частности для группы продольных возмущений (рис. 14), происходит слияние (объединение) нескольких локализованных структур в одну. Уменьшается продольный размер возмущений,

практически исчезают области с дефектом скорости, что приводит к существенному уменьшению градиента скорости сШ/с17, в результате подавляется развитие вторичных высокочастотных колебаний на данных продольных структурах. И как следствие, продольные структуры не нарастают при движении вниз по потоку.

es Г.... шаг изол [НИИ 2%1 L "

; "без поперечных колебани й сте нки юперечные к хмеба ния и (f= =18 Г ■0"

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 t, МС МС

Рис. 14. Изолинии пульсации скорости в плоскости Z—t.

В экспериментах по воздействию локализованного вдува и отсоса на искусственно моделируемые продольные возмущения показано, что для влияния на развитие возмущений достаточно воздействовать существенно меньшим количеством вдуваемого/отсасываемого газа (порядка 0,04 л/мин), но в строго определенных местах относительно внутренней структуры продольного возмущения (п. 6.3). Время воздействия можно ограничить временем пролета возмущения над данной точкой пространства. Данные условия позволяют говорить о применении МЭМС-технологии для управления течением, когда малые возмущающие локальные воздействия на структуры в пограничном слое могут приводить к перестройке течения в пограничном слое. Обнаружено, что воздействие локализованного отсоса через отверстие диаметром 0,5 мм под областью с дефектом скорости препятствует трансформации продольной структуры в турбулентное пятно, однако отсос под областями с превышением скорости (при 2=±2,5 мм), напротив, ускоряет процесс образования турбулентного пятна. Установлено, что во всех этих случаях отсос воздействует на градиент скорости в поперечном направлении <ЛУ/Ж, в результате создаются либо неблагоприятные условия для развития вторичных высокочастотных колебаний (уменьшение градиента скорости на величину АС/, рис.15 а), либо благоприятные (увеличение градиента, рис.15 б). Таким образом, выявлен параметр, характеризующий изменение средней скорости в трансверсальном направлении, позволяющий предсказать место приложения отсоса для эффективного управления развитием локализованного возмущения.

и, м/с

Рис. 15. Распределение локальной скорости поперек пограничного слоя

при Г= Умтах.

Другой метод управления, а именно взаимное гашение продольных локализованных возмущений, находящихся в противофазе, заключается в следующем (п. 6.4). Возмущения генерируются двумя источниками импульсами вдува и отсоса, причем, когда возмущения, генерируемые первым источником (рис. 16, а), находятся над вторым, расположенным ниже по потоку, в последнем возбуждаются такие же возмущения, находящиеся в противофазе к первому (рис. 16, б).

В результате взаимодействия возмущений происходит их "сложение" с уменьшением амплитуды исходных возмущений (рис. 16, в). При этом развитие высокочастотных (вторичных) колебаний на исходном возмущении также замедляется.

и, 2% С/о

О 10 20 30 40 50 t, МС

Рис. 16. Осциллограммы, иллюстрирующие взаимодействие продольных возмущений полученных в пограничном слое Блазиуса методом вдува и отсоса.

Х= 362 мм, У= Уитах. а - исходные возмущения (на продольном возмущении, генерируемом "вду-вом" видны вторичные высокочастотные колебания); б - продольные возмущения, генерируемые в противофазе к исходным; в - результат взаимодействия.

Изучалось влияние риблет, ориентированных в направлении потока, на развитие продольных структур (п. 6.5). В работах других авторов по использованию риблет отмечалось, что риблеты эффективно работают (задерживают образование турбулентности), если они находятся в области течения, где присутствуют А-структуры, которые возникают вследствие трёхмерного искажения первоначально двумерных волн неустойчивости Т-Ш. То есть риблеты активно воздействуют на трёхмерные вихревые образования, задерживая их развитие. В настоящих исследованиях использовались риблеты триангулярной формы, оптимизированные ранее для воздействия на А-структуры (рис. 17).

(35

Рис. 18. Влияние ориентированных вдоль потока риблет на эволюцию полосчатых структур, /3-сгтектры пульсаций скорости. а- на ранней стадии развития; б — на поздней стадии развития (зарождающееся

турбулентное пятно).

Влияние риблет на продольные полосчатые структуры (рис. 18, а) и зарождающиеся турбулентные пятна (рис. 18, б) проявляется в виде интегрального снижения амплитуды пульсаций скорости на 60%. Как видно из результата спектрального анализа, наибольшее воздействие риблет наблюдается при ¡3/8 = 0,5 (продольные структуры, снижение интенсивности в 3 раза) и при /3/8 = 0 (плоские волны Т-Ш, возрастание более чем в 3 раза). На наклонные волны ф/8= 0,2) риблеты не влияют. Возрастание величины пульсаций скорости для р/8= 0 (рис. 18, а) в случае моделирования продольных возмущений, присутствующих на ранних стадиях перехода, может прояснить тот факт, что, как было показано в других работах, присутствие риблет способствует нарастанию плоских волн Т-Ш.

В заключении сформулированы основные выводы работы:

1. Экспериментально исследовано и установлено, что реакция пограничного слоя на локализованное воздействие связана с генерацией в нем присущих сдвиговому течению возмущений со строго определенной структурой и характеристиками развития независимо от интенсивности возбуждения в широком диапазоне амплитуд при различной скорости набегающего потока, размерах и количестве источников, а также способе воздействия ("вдув" или "отсос"), при этом показано, что в пограничном слое возможно существование "пассивных" продольных локализованных возмущений.

2. Показано, что процесс взаимодействия затухающих вниз по потоку продольных локализованных структур с высокочастотным возмущением приводит к генерации высокочастотного волнового пакета, трансформирующегося вниз по потоку в турбулентное пятно.

3. Выявлена принципиальная роль локальных градиентов скорости в продольном и поперечном направлении в областях переднего и заднего фронтов и на боковых границах возмущения при возникновении в пограничном слое неустойчивости продольных локализованных структур.

4. Для пограничного слоя на прямом крыле предложена модель формирования и распространения фронтов локализованных возмущений. Впервые в пограничном слое скользящего крыла получены волновые пакеты-предвестники фронтов локализованных возмущений. Изучена их пространственная геометрия, предложены общие закономерности развития волновых пакетов-предвестников в условиях скользящего крыла.

5. Показано, что предвестники являются пакетами волн Толлмина -Шлихтинга. Если условия течения таковы, что предвестники нарастают, волновые фронты в процессе своего развития трансформируются в А-структуры, приводя ниже по потоку к образованию турбулентных пятен.

6. В пограничном слое Блазиуса обнаружено, что предвестники могут возникать и в условиях устойчивого пограничного слоя вне кривой нейтральной устойчивости. Однако в этом случае нарастание волновых пакетов не наблюдается. Кроме того, процесс образования и развития исследуемых возмущений малой амплитуды амплитудно независим.

7. Показано, что в градиентном течении, в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока волновые пакеты-предвестники фронтов локализованных возмущений могут существовать и приводить к ламинарно-турбулентному переходу в пограничном слое, при этом увеличение как степени турбулентности набегающего потока, так и начальной амплитуды предвестника ускоряет процесс его преобразования в турбулентное пятно.

8. Предложены и обоснованы различные методы управления развитием продольных локализованных возмущений: поперечных колебаний поверхности, локализованного вдува/отсоса, оребрения поверхности и взаимогашения продольных возмущений путем дополнительного возбуждения их в противофазе.

Основные результаты диссертации отражены в следующих работах.

1. Бакчинов A.A., Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В. Экспериментальное исследование взаимодействия продольных "полосчатых" структур с высокочастотным возмущением // Изв. РАН. Сер. МЖГ -1998.-№ 5. -С. 39-49.

2. Катасонов М.М., Козлов В.В. Влияние поперечных колебаний поверхности на развитие продольных "полосчатых" структур и зарождающихся турбулентных пятен // Изв. РАН. Сер. МЖГ. - 1999. - № 5. -С. 63-72.

3. Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В., Чернорай В.Г. Экспериментальное исследование механизма вторичного высокочастотного разрушения Л-структуры // Теплофизика и аэромеханика. 1999. - Т. 6. -№ 4 - С. 445-460.

4. Чернорай В.Г., Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В. Генерация локализованных возмущений вибрирующей поверхностью // Теплофизика и аэромеханика. - 2000. - Т. 7. -№ 3.- С. 339-351.

5. Grek G.R., Kozlov V.V., Katasonov М.М., Chernorai V.G. Experimental study of a A-structure Development and its transformation into the turbulent spot // Current Science. - 2000. - Vol. 79. - No. 6. - P. 1-9.

6. Альфредссон П.Х., Бакчинов A.A., Катасонов М.М., Козлов В.В. Управление ламинарно-турбулентным переходом при высокой степени турбулентности набегающего потока с помощью локализованного вду-ва и отсоса // Теплофизика и аэромеханика. - 2001. - Т. 8. - № 2. -С. 177-187.

7. Чернорай В.Г., Спиридонов А.Н., Катасонов М.М., Козлов В.В. Генерация возмущений локализованным вибратором в пограничном слое прямого крыла // Прикладная механика и техническая физика. - 2001. -Т. 42,-№5.-С. 365-373.

8. Альфредссон П.Х., Катасонов М.М., Козлов В.В. Генерация и развитие "пассивных" возмущений в пограничном слое Блазиуса // Теплофизика и аэромеханика. -2001. - Т. 8. -№ 3. - С. 337-344.

9. Горев В.Н., Катасонов М.М. Возникновение и развитие предвестников на фронтах продольных структур в пограничном слое прямого крыла // Теплофизика и аэромеханика. 2004. - Т. 11. - № 3. - С. 403-415.

10. Katasonov М.М., Park S.-H., Sung H.J., Kozlov V.V. Instability of streaky structure in a Blasius boundary layer // Exp. in Fluids. - 2005. - Vol. 38. -No 3.-P. 363-371.

11. Горев B.H., Катасонов M.M., Козлов В.В. Волновые предвестники продольных структур на прямом и скользящем крыле // Доклады Академии наук. - 2006. - Т. 410. № 1. С. 53-56.

12. Gorev V. N., Katasonov M. M. and Kozlov V. V. The peculiarities of development of forerunners on longitudinal structures fronts in the boundary layer of a straight wing // Laminar-Turbulent Transition: Proceedings of the Sixth IUTAM Symp. / Ed. R. Govindarajan. - Ser. "Fluid Mech. and Its Applications". Vol. 78. -Berlin et al.: Springer-Verlag, 2006. -P. 103-108.

13. Горев B.H., Катасонов М.М., Козлов В.В. Волновые предвестники продольных структур в пограничном слое скользящего крыла // Изв. РАН. Сер. МЖГ. -2007. -№5. - С. 51-58.

14. Горев В.Н., Катасонов М.М., Щербаков В.А. Экспериментальное исследование Возникновения и развития волновых пакетов-предвестников локализованных возмущений в двумерных и трехмерных пограничных слоях // Вестник НГУ. Сер. Физика. - 2007. - Т. 2. -Вып. 4. - С.49-54.

15. Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В. Моделирование возникновения турбулентного пятна и полосчатые структуры в пограничном слое крыла при повышенной степени турбулентности набегающего потока // Теплофизика и аэромеханика.-2008.-Т. 15.-№4.-С. 585-598.

16. Горев В.Н., Катасонов М.М., Козлов В.В. Особенности нестационарных процессов в области фронтов продольных структур в пограничном слое прямого крыла // Теплофизика и аэромеханика. - 2008. - Т. 15. — №3.-С. 441-451.

17. Горев В.Н., Катасонов М.М., Козлов В.В., Мотырев П.А. Экспериментальное исследование предвестников локализованных возмущений пограничного слоя при повышенной степени турбулентности набегающего потока // Теплофизика и аэромеханика. - 2009. - Т. 16. - № 4.

18. Катасонов М.М. Активное управление продольными структурами в пограничном слое // Материалы XXXIV Международной научной студ. конф. "Студент и научно-технический прогресс". - Новосибирск, 1996. -С. 68-70.

19. Бакчинов А.А., Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В., Сбоев Д.С. Экспериментальное исследование возникновения и развития локализованных возмущений типа "несимметричный пафф" // Устойчивость гомогенных и гетерогенных жидкостей: тез. докл. 3 Международного семинара. - Новосибирск, 1996. - С. 3-4.

20. Бакчинов А.А., Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В. Эволюция локализованных возмущений малых и конечных амплитуд в пограничном слое плоской пластины // Там же. - С. 5-6.

21. Катасонов М.М., Козлов В.В. Активное управление продольными структурами в пограничном слое // Там же - С.44-46.

22. Катасонов М.М. Управление развитием продольных структур в пограничном слое с использованием риблет и поперечных колебаний стенки // Материалы XXXV Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс". - Новосибирск, 1997.-С. 63-65.

23. Катасонов М.М., Козлов В.В. Управление развитием продольных структур в пограничном слое с использованием риблет и поперечных колебаний стенки // Устойчивость гомогенных и гетерогенных жидкостей: тез. докл. 4 Международного семинара. - Новосибирск, 1997,-С. 57.

24. Грек Г.Р., Бакчинов А.А., Катасонов М.М., Козлов В.В. Экспериментальное исследование процесса развития "полосчатых структур" и их взаимодействия с высокочастотным возмущением // Там же. -С. 41-42.

25. Чернорай В.Г., Бакчинов А.А., Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В. Экспериментальное исследование процесса образования "зарождающегося турбулентного пятна" и турбулентного пятна // Там же - С. 100101.

26. Bakchinov А.А., Grek G.R., Katasonov М.М., Kozlov V.V., Chernorai V.G. Experimental study of the interaction between streaky structures and high-frequency disturbances // Proceedings of the Third Int. Conf. on Experimental Fluid Mechanics (ICEFM-97). - Korolev, 1997. - C. 28-33.

27. Bakchinov A.A., Alfredsson P.H., Katasonov M.M., Kozlov V.V. Control of boundary layer transition at high FST by localized suction // V Int. Workshop on the Stability of Homogeneous and Heterogeneous Fluids Flows: Proceedings. Part 2. - Novosibirsk, 1998. - P. 63-68.

28. Катасонов М.М. Влияние поперечных колебаний поверхности на развитие продольных "полосчатых" структур и зарождающихся турбулентных пятен (incipient spot) // Тезисы докл. 5 Меяедунар. конф. молодых ученых "Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики". - Новосибирск, 1998.-С. 31-32.

29. Bakchinov А.А., Grek G.R., Katasonov М.М., Kozlov V.V. An experimental study of the streaky structures interaction with the high-frequency disturbances // Int. Conf. on the Methods of Aerophysical Research: Proceedings. Part 1. - Novosibirsk, 1998. - P. 11 -16.

30. Katasonov M.M., Kozlov V.V. Boundary layer longitudinal localized structures control by means of riblets and spanwise-wall oscillations // Там же. -P. 99-104.

31. Bakchinov A.A., Katasonov M.M., Alfredsson P.H., Kozlov V.V. Control of streaky structures by localized blowing and suction // Laminar-Turbulent Transition / Eds. H.F. Fasel, W.S. Saric. - Sedona: Springer-Verlag, 1999. -P. 161-166.

32. Bakchinov A.A., Katasonov M.M., Alfredsson P.H., Kozlov V.V. Control of streaky structures by localized blowing and suction // Int. Conf. on the Methods of Aerophysical Research: Proceedings. Part II. - Novosibirsk, 2000.-P. 20 - 24.

33. Альфредссон П.Х., Катасонов M.M., Козлов B.B. Генерация и развитие "пассивных" возмущений в пограничном слое Блазиуса // Тезисы докл. Восьмого Всерос. съезда по теорет. и прикл. механике. — Екатеринбург: УрО РАН, 2001.

34. Горев В.Н., Катасонов М.М. Генерация и развитие "пассивных" возмущений в пограничном слое прямого крыла // Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики: Материалы VII Всероссийской конференции молодых ученых. - Новосибирск, 2002. -С. 46-47.

35. Katasonov М.М., Park S.-H., Sung H.J., Kozlov V.V. Investigations of the stability of streaky structure in a Blasius boundary layer // Int. Conf. on the Methods of Aerophysical Research: Proceedings. Part I. - Novosibirsk, 2004. - P.125-130.

36. Gorev V.N., Katasonov M.M. Origin and development of forerunner on the fronts of streaky structures in the boundary layer of the straight wing profile // Там же. (Part II). - P.77-82.

37. Горев B.H., Катасонов M.M. Экспериментальное изучение развития вторичной неустойчивости продольных структур в пограничном слое прямого крыла // Устойчивость гомогенных и гетерогенных жидкостей: докл. Молод, конф. Вып. X. - Новосибирск, 2005. - С. 47-50.

38. Горев В.Н., Катасонов М.М. Возникновение и динамика развития предвестников продольных структур на прямом и скользящем крыле // Материалы XII Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-12. - Новосибирск, 2006. - С. 307-308.

39. Gorev V. N., Katasonov М. М. and Kozlov V. V. Wave forerunners of longitudinal structures on straight and swept wings // EFMC6 KTH - EURO-MECH Fluid Mech. Conference 6: Abstracts. - Vol. I. - Stockholm: Royal Inst, of Technology. - 2006. - P. 81.

40. Горев B.H., Катасонов M.M., Козлов B.B. Волновые предвестники продольных структур на прямом и скользящем крыле // Материалы Международной юбилейной конференции "Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность"(1976-200б гг.). - М.: Ин-т мех. МГУ.-2006.

41. Gorev V.N., Katasonov М.М., Kozlov V.V. Experimental research of forerunners of longitudinal structures on straight and swept wings in gradient

flows // Int. Conf. on the Methods of Aerophysical Research: Proceedings. Vol. I. - Novosibirsk, 2007. - P. 105-110.

42. Gorev V.N., Katasonov M.M., Kozlov V.V. Experimental investigations of forerunners at the fronts of localized disturbances of a straight wing boundary layer // Proceedings of the Fifth Int. Conf. on Fluid Mech. - Shanghai: Tshinghua Univ. Press & Springer, 2007. - P. 173.

43. Gorev V.N., Katasonov M.M., Kozlov V.V. Wave Forerunners on Longitudinal Structures on Nonswept and Swept Wings // Proceedings of the 9th Asian Symposium on Visualization. - Hong Kong, 2007. - P. 239-240.

44. Горев B.H., Катасонов M.M., Козлов B.B. Экспериментальное исследование предвестников локализованных возмущений в градиентном пограничном слое при повышенной степени турбулентности набегающего потока II Устойчивость гомогенных и гетерогенных жидкостей: докл. Молодежной конф. Вып. XI. - Новосибирск, 2008. - С. 92-95.

45. Gorev V.N., Katasonov М.М., Kozlov V.V. Experimental studies on the forerunners of localized boundary layer disturbances at a high turbulence level // Int. Conf. on the Methods of Aerophysical Research: Proceedings. Part. I. - Novosibirsk, 2008. - P. 150-151.

46. Katasonov M.M., Gorev V.N., Kozlov V.V. Wave forerunners of localized structures on straight and swept wings at a high free stream turbulence level // 7th ERCOFTAC SIG 33 - FLUBIO Workshop "Open Issues in Transition and Flow Control. -Genova [Italy], 2008.

47. Горев B.H., Катасонов M.M., Козлов B.B. Экспериментальное исследование предвестников локализованных возмущений пограничного слоя при повышенной степени турбулентности набегающего потока на модели прямого и скользящего крыла // Тез. докл. 7 Междунар. конф. "Авиация и космонавтика 2008". - М., 2008 - С. 30-31.

Ответственный за выпуск

М.М. Катасонов

Подписано к печати 31.07.2009 Усл. печ. л 20, Уч.-изд. л. 20, Тираж 150, Заказ № 10 Формат бумаги 60x84/16

Отпечатано на ризографе ЗАО "Доксервис" 630090, Новосибирск-90, Институтская, 4/1

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Катасонов, Михаил Михайлович

Оглавление.

Список основных обозначений.

Введение

ГЛАВА 1. Методикам методы эксперимента.

1.1. Описание аэродинамических установок.

1.2. Используемые модели.

1.3. Методы создания искусственных возмущений.

1.4. Методы регистрации возмущений.

1.5. Методика обработки результатов измерений.

ГЛАВА 2. Экспериментальное моделирование локализованных возмущений в пограничном слое Блазиуса.

2.1. Состояние исследуемого вопроса.

2.2. Введение контролируемых возмущений.

2.3. Исследование динамики и развития возмущений в зависимости от типа воздействия (вдув или отсос).

2.4. Влияние размеров источника и скорости внешнего течения.

2.5. Моделирование продольных возмущений различной амплитуды.

2.6. Моделирование группы продольных полосчатых структур.

2.7. Генерация и развитие зарождающихся турбулентных пятен (моделирование вторичной неустойчивости).

2.8. Экспериментальное исследование взаимодействия продольных полосчатых структур с высокочастотным возмущением.

2.9. Генерация группы зарождающихся турбулентных пятен.

Выводы.

ГЛАВ А 3. Моделирование полосчатых структуры возникновения турбулентного пятна в пограничном слое крыла при повышенной степени турбулентности набегающего потока.

3.1. Полосчатые структуры в пограничном слое крыла.

3.2. Моделирование полосчатых структур.

3.3. Взаимодействие искусственно генерированной полосчатой структуры с высокочастотным вторичным возмущением.

Выводы.

ГЛАВА 4. Неустойчивость локализованных возмущений в пограничном слое.

4.1. Состояние вопроса.

4.2. Моделирование "пассивных" возмущений в пограничном слое

Блазиуса.

4.3. Неустойчивость продольных возмущений в пограничном слое

Блазиуса.

4.3.1 Развитие искусственной полосчатой структуры.

4.3.2 Пакеты волн Толлмина-Шлихтинга.

Выводы.

ГЛАВА 5. Исследование развития предвестников фронтов локализованных возмущений.

5.1. Исследование развития предвестников малой амплитуды в пограничном слое Блазиуса.

5.2. Предвестники на фронтах продольных структур в пограничном слое прямого крыла.

5.2.1. Особенности нестационарных процессов в области фронтов продольных структур в пограничном слое прямого крыла.

5.2.2. Влияние градиента давления на развитие предвестников.

5.2.3. Эволюция предвестников прямого крыла.

5.3. Волновые предвестники продольных структур в пограничном слое скользящего крыла.

5.4. Экспериментальное исследование предвестников локализованных возмущений пограничного слоя при повышенной степени турбулентности набегающего потока.

Выводы.

ГЛАВА 6. Управление развитием возмущений в пограничном слое на плоской пластине.

6.1. Методы управления ламинарно-турбулентным переходом, состояние проблемы.

6.1.1. Влияние отсоса на устойчивость пограничного слоя.

6.1.2. Риблеты.

6.1.3. Взаимогашение волн неустойчивости.

6.1.4. Использование микроэлектромеханических систем.

6.2. Влияние поперечных колебаний поверхности на развитие продольных "полосчатых" структур и зарождающихся турбулентных пятен.

6.2.1. Воздействие поперечных колебаний поверхности на уединенную полосчатую структуру.

6.2.2. Эволюция уединенного зарождающегося турбулентного пятна над колеблющейся поверхностью.

6.2.3. Воздействие поперечных колебаний поверхности на группу продольных структур и зарождающихся турбулентных пятен.

6.3. Управление ламинарно-турбулентным переходом с помощью локализованного вдува и отсоса.

6.3.1. "Естественные" условия.

6.3.2. Контролируемые условия.

6.3.3. Изменение положения отсоса по пространству.

6.3.4. Влияние отсоса на развитие вторичной неустойчивости.

6.3.5. Изменение длительности отсоса и вдува.

6.4. Взаимогашение продольных структур в пограничном слое.

6.5. Управление продольными структурами в пограничном слое с помощью риблет.

Выводы.

Введение диссертация по механике, на тему "Экспериментальное исследование возникновения и развития локализованных возмущений в двумерных и трехмерных пограничных слоях и их применение для управления течением"

На современном этапе развития науки и техники инженерам и конструкторам летательных и плавательных аппаратов приходится решать ряд проблем, тесно связанных с возникновением турбулентности в пограничном слое (снижение сопротивления трения, проблема тепломассообмена и т. д.). Решение этих проблем зависит, прежде всего, от понимания механизма ламинарно-турбулентного перехода. В частности, в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока (при обтекании лопаток компрессоров и турбин) в пограничном слое возникают продольные полосчатые структуры, развитие неустойчивости на которых и определяет ламинарно-турбулентный переход. Исследования гидродинамической неустойчивости подобных течений и связанных с ней явлений, сопровождающих переход пограничного слоя в турбулентное состояние, актуальны и необходимы как для развития моделей перехода, так и расширения возможностей управления данным процессом.

Актуальность проблемы управления процессом перехода очевидна как с точки зрения понимания механизма воздействия различных методов управления на структуру и характеристики развития возмущений, так и с точки зрения снижения сопротивления трения за счет затягивания турбулизации течения. Так, например, метод управления течением с использованием МЭМС-технологий, предполагает локальное импульсное воздействие на возмущения, присутствующие в слое сдвига, на ранних этапах их развития. Однако в случае импульсного воздействия в пограничный слой вводится возмущение с широким спектром частот, часть из которых может попадать в область неустойчивости течения (если таковая имеется). В результате в пограничном слое возникнет волновой пакет, который будет нарастать ниже по потоку и может привести к образованию турбулентного пятна. Таким образом, затягивание перехода к турбулентности не будет достигнуто. Возникновение волновых пакетов неоднократно наблюдалось в экспериментах по исследованию нестационарных продольных структур в пограничных слоях плоской пластины и прямого крыла, возбуждаемых с помощью мембраны или методом вдува (отсоса). Явление получило название "предвестник", поскольку предшествует фронту продольной структуры. В настоящей работе детально изучены волновые пакеты (предвестники), возникающие в пограничных слоях в областях, предшествующих резкому локальному изменению скорости течения внутри пограничного слоя (фронты продольного локализованного возмущения). Образование предвестников, наряду с вторичной неустойчивостью продольных структур, является еще одним звеном процесса ламинарно-турбулентного перехода при повышенной степени турбулентности набегающего потока. Помимо этого, в работе приведены результаты исследований по управлению процессом развития возмущений, имеющих место как при низкой, так и повышенной степени турбулентности набегающего потока с помощью локализованного вдува/отсоса газа из пограничного слоя посредством модификации обтекаемой поверхности (применение риблет), а также движением самой поверхности (поперечные колебания).

Большинство известных результатов исследований по переходу в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока были получены в экспериментах, проводимых в так называемых "естественных" условиях, где из-за проблемы, связанной с сохранением фазовой информации, достаточно сложно детально исследовать процесс развития и взаимодействия различного типа возмущений, существующих в переходе. В связи с этим представляется необходимым использовать иной методический подход для изучения данной проблемы. Проведение исследований в модельном эксперименте, где возмущения генерируются и развиваются в контролируемых условиях с сохранением фазовой информации, может дать дополнительную, а возможно и новую информацию по данной проблеме. Настоящие исследования проводились с использованием именно этого метода.

Научная новизна проведенных исследований состоит в следующем. В результате открытия нового явления, а именно существования в пограничном слое так называемых "пассивных" продольных локализованных возмущений, характеризующихся быстрым затуханием вниз по потоку и достигающих больших амплитуд на начальном этапе развития, составляющих величину порядка 40% и более от скорости набегающего потока, сформировано новое научное направление исследований, заключающееся в возможности моделирования возмущений, ответственных за ламинарно-турбулентный переход, в частности, в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока, исследовании механизмов их неустойчивости, а также возможности их применять для управления течением.

Исследованы характеристики развития пакетов волн неустойчивости — предвестников" как в градиентных, так и безградиентных течениях в условиях низкой и повышенной степени турбулентности набегающего потока.

Экспериментально исследован один из возможных механизмов перехода при повышенной степени турбулентности набегающего потока, осуществляемый через процесс взаимодействия волн Толлмина-Шлихтинга (Т-Ш) с продольными локализованными возмущениями; изучены интегральные характеристики развития продольного локализованного возмущения, генерированного различными способами, в том числе и вихревыми возмущениями из набегающего потока.

Исследована устойчивость пограничного слоя, модулированного продольными локализованными возмущениями, показана их роль при генерации и развитии волновых пакетов - "предвестников" вблизи фронтов локализованных возмущений.

Достоверность результатов обеспечена использованием в работе универсальных и отработанных методов экспериментального исследования, повторяемостыо результатов, полученных в опытах, проведенных в разное время и на различных установках. Результаты работы согласуются с опубликованными данными о характеристиках подобных течений и с результатами исследований явлений, аналогичных изучаемым в настоящей работе, в других течениях вязкого несжимаемого газа. Данные, полученные в различных разделах работы, дополняют друг друга и дают целостную, физически непротиворечивую картину изучаемого явления.

Научная и практическая ценность. Сформированное новое научное направление, основанное на открытии нового явления, а именно существовании в пограничном слое так называемых "пассивных" продольных локализованных возмущений, характеризующихся быстрым затуханием вниз по потоку и возникновении волновых пакетов - предвестников фронтов локализованных возмущений позволило получить комплексное представление о физических явлениях и процессах, протекающих при переходе в пограничном слое, модулированном локализованными полосчатыми структурами, и связанных с определенными типами неустойчивостей, возникающих в пограничном слое.

Полученные в работе экспериментальные данные могут служить исходным материалом для построения новых моделей механизма перехода в таких течениях. Практическую ценность работы представляют также результаты исследований по управлению развитием возмущений в переходе с помощью поперечных колебаний, оребрения обтекаемой поверхности, суперпозиции продольных возмущений и локализованном вдуве и отсосе газа из пограничного слоя. Полученные экспериментальные данные указывают на возможности затягивания ламинарно-турбулентного перехода при помощи перечисленных выше методов управления. Предложены и научно обоснованы практические рекомендации для управления возмущениями в пограничном слое в реальном времени с помощью технологии микроэлектромеханических систем. В частности, при использовании локализованного вдува/отсоса газа на поверхности модели как метода воздействия на возмущения пограничного слоя определены оптимальная длительность, вид и место приложения импульса вдува/отсоса газа относительно внутренней структуры управляемого продольного возмущения.

На защиту выносятся:

Результаты экспериментального исследования реакции пограничного слоя на локализованное воздействие связанной с генерацией в нем присущих сдвиговому течению возмущений со строго определенной структурой и характеристиками развития независимо от интенсивности возбуждения в широком диапазоне амплитуд при различной скорости набегающего потока, размерах и количестве источников, а также способе воздействия ("вдув" или "отсос").

Результаты экспериментов по взаимодействию затухающих вниз по потоку продольных локализованных структур с высокочастотным возмущением, приводящих к генерации высокочастотного волнового пакета, трансформирующегося вниз по потоку в турбулентное пятно.

Результаты экспериментальных исследований характеристик впервые обнаруженных в пограничном слое "пассивных" продольных локализованных возмущений.

Результаты экспериментов по выявлению роли локальных градиентов скорости в продольном и поперечном направлении в областях переднего и заднего фронтов и на боковых границах возмущения при возникновении в пограничном слое неустойчивости продольных локализованных структур.

Результаты экспериментов по изучению пространственной геометрии и структуры течения впервые в пограничном слое прямого и скользящего крыла полученных волновых пакетов - предвестников фронтов локализованных структур.

Результаты экспериментального подтверждения того, что предвестники являются пакетами волн Толлмина-Шлихтинга. В процессе эволюции попадая в область неблагоприятного градиента давления, предвестники нарастают вниз по потоку, трансформируются в А-структуры и далее приводят к образованию турбулентных пятен.

Результаты экспериментального исследования предвестников в условиях устойчивого пограничного слоя Блазиуса вне кривой нейтральной устойчивости, показывающего, что предвестники затухают в данном течении и процесс образования и развития исследуемых возмущений малой амплитуды является амплитудно независимым.

Результаты экспериментальных исследований, впервые показывающих, что в градиентном течении, в условиях повышенной степени турбулентности набегающего потока волновые пакеты-предвестники фронтов локализованных возмущений могут существовать и приводить к образованию турбулентности, при этом увеличение как степени турбулентности набегающего потока, так и начальной амплитуды предвестника ускоряет процесс его преобразования в турбулентное пятно.

Результаты экспериментального исследования механизмов управления процессом развития локализованных возмущений с помощью локализованного вдувэ/otcoca газа из пограничного слоя, поперечных колебаний обтекаемой поверхности, применения риблет и суперпозиции продольных возмущений.

Краткое содержание работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы. В начале каждой главы (кроме первой) приводится общая характеристика проблемы и обзор основных работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям явления перехода к турбулентности и управления им в соответствии с задачей, рассматриваемой в конкретной главе, указывается место работы в ряду других исследований. Первая глава посвящена методическим вопросам, даны краткие характеристики аэродинамических труб, где проводились эксперименты, и используемых моделей.

Заключение диссертации по теме "Механика жидкости, газа и плазмы"

Выводы

1. Найдено, что поперечные колебания поверхности модели, воздействуя на продольные локализованные структуры и зарождающиеся турбулентные пятна существенно снижают амплитуду самих возмущений (в 2-4 раза) и одновременно ослабляют развитие вторичной высокочастотной неустойчивости. Данный вывод справедлив как для уединенных структур, так и для группы возмущений.

2. Установлено, что место приложения локализованного отсоса влияет на развитие продольных локализованных возмущений (зарождающиеся турбулентные пятна) в пограничном слое, при этом в первую очередь локализованный отсос воздействует на внутреннюю структуру возмущения, изменяя градиент скорости в трансверсальном направлении dw/dZ, тем самым создавая либо благоприятные условия для развития вторичной неустойчивости на продольном возмущении, в результате возмущение превращается в турбулентное пятно, либо неблагоприятные, которые стабилизируют развитие возмущения.

3. Найден метод активного воздействия на продольную структуру, заключающийся в том, что путем сложения с таким же возмущением, находящимся в противофазе, удалось снизить интенсивность продольной локализованной структуры и ослабить развитие на ней вторичных высокочастотных возмущений.

4. Показано, что риблеты существенно воздействуют на развитие продольных структур. Риблеты снижают интенсивность как продольных структур, так и зарождающихся турбулентных пятен. Вместе с тем риблеты способствуют нарастанию двумерных волн Т-Ш, сопровождающих продольные локализованные структуры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5. Показано, что предвестники являются пакетами волн Толлмипа -Шлихтинга. Если условия течения таковы, что предвестники нарастают, волновые фронты в процессе своего развития трансформируются в А-структуры, приводя ниже по потоку к образованию турбулентных пятен.

8. Предложены и обоснованы различные методы управления развитием продольных локализованных возмущений: поперечные колебания поверхности, локализованный вдув/отсос, оребрение поверхности и взаимогашение продольных возмущений путем их дополнительного возбуждения в противофазе.

Список источников диссертации и автореферата по механике, доктора физико-математических наук, Катасонов, Михаил Михайлович, Новосибирск

1. Бакчинов А.А., Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В. Экспериментальное исследование взаимодействия продольных "полосчатых" структур с высокочастотным возмущением // Изв. РАН. Сер. МЖГ 1998. — № 5. -С. 39-49.

3. Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В., Чернорай В.Г. Экспериментальное исследование механизма вторичного высокочастотного разрушения А-структуры // Теплофизика и аэромеханика. -1999. Т. 6. - №4 - С. 445460.

4. Чернорай В.Г., Грек Г.Р., Катасонов М.М., Козлов В.В. Генерация локализованных возмущений вибрирующей поверхностью // Теплофизика и аэромеханика. 2000. - Т. 7. - № 3.- С. 339-351.

5. Grek G.R., Kozlov V.V., Katasonov М.М., Chernorai V.G. Experimental study of a A-structure development and its transformation into the turbulent spot // Current Science. 2000. - Vol. 79. - No. 6. - P. 1-9.

6. Чернорай В.Г., Спиридонов А.Н., Катасонов М.М., Козлов В.В. Генерация возмущений локализованным вибратором в пограничном слое прямого крыла // Прикладная механика и техническая физика. — 2001. Т. 42. - № 5.-С. 365-373.

7. Альфредссон П.Х., Катасонов М.М., Козлов В.В. Генерация и развитие "пассивных" возмущений в пограничном слое Блазиуса // Теплофизика и аэромеханика. 2001. - Т. 8. - № 3. - С. 337-344.

8. Горев В.Н., Катасонов М.М. Возникновение и развитие предвестников на фронтах продольных структур в пограничном слое прямого крыла // Теплофизика и аэромеханика. -2004. Т. 11. - № 3. - С. 403-415.

9. Katasonov М.М., Park S.-H., Sung H.J., Kozlov V.V. Instability of streaky structure in a Blasius boundary layer // Exp. in Fluids. 2005. - Vol. 38. - No 3. -P. 363-371.

10. Горев B.H., Катасонов M.M., Козлов В.В. Волновые предвестники продольных структур на прямом и скользящем крыле // Доклады Академии наук.-2006.-Т. 410. № 1.С. 53-56.

11. Горев B.H., Катасонов M.M., Козлов В.В. Волновые предвестники продольных структур в пограничном слое скользящего крыла // Изв. РАН. Сер. МЖГ. 2007. -№5. - С. 51-58.267

12. Горев В.Н., Катаеонов М.М., Козлов В.В. Особенности нестационарных процессов в области фронтов продольных структур в пограничном слое прямого крыла // Теплофизика и аэромеханика. 2008. - Т. 15. - № 3. - С. 441-451.

13. Горев В.Н., Катаеонов М.М., Козлов В.В., Мотырев П.А. Экспериментальное исследование предвестников локализованных возмущений пограничного слоя при повышенной степени турбулентности набегающего потока // Теплофизика и аэромеханика. 2009. - Т. 16. - № 4.

14. Катаеонов М.М. Активное управление продольными структурами в пограничном слое // Материалы XXXIV Международной научной студ. конф. "Студент и научно-технический прогресс". Новосибирск, 1996. - С. 6870.

15. Бакчинов А.А., Грек Г.Р., Катаеонов М.М., Козлов В.В. Эволюция локализованных возмущений малых и конечных амплитуд в пограничном слое плоской пластины // Там же. С. 5-6.

16. Катаеонов М.М., Козлов В.В. Активное управление продольными структурами в пограничном слое // Там же С.44-46.

17. Грек Г.Р., Бакчинов А.А., Катаеонов М.М., Козлов В.В. Экспериментальное исследование процесса развития "полосчатых структур" и их взаимодействия с высокочастотным возмущением // Там же. — С. 41-42.

18. Чернорай В.Г., Бакчинов А.А., Грек Г.Р., Катаеонов М.М., Козлов В.В. Экспериментальное исследование процесса образования "зарождающегося турбулентного пятна" и турбулентного пятна // Там же С. 100-101.

19. Katasonov M.M., Kozlov V.V. Boundary layer longitudinal localized structures control by means of riblets and spanwise-wall oscillations // Там же. P. 99104.

20. Bakchinov A.A., Katasonov M.M., Alfredsson P.H., Kozlov V.V. Control of streaky structures by localized blowing and suction // Laminar-Turbulent Transition / Eds. H.F. Fasel, W.S. Saric. Sedona: Springer-Verlag, 1999. - P. 161166.

21. Bakchinov A.A., Katasonov M.M., Alfredsson P.H., Kozlov V.V. Control of streaky structures by localized blowing and suction // Int. Conf. on the Methodsof Aerophysical Research: Proceedings. Part II. Novosibirsk, 2000. - P. 20 -24.

22. Альфредссон П.Х., Катасонов M.M., Козлов В.В. Генерация и развитие "пассивных" возмущений в пограничном слое Блазиуса // Тезисы докл. Восьмого Всерос. съезда по теорет. и прикл. механике. Екатеринбург: УрО РАН, 2001.

23. Katasonov М.М., Park S.-H., Sung H.J., Kozlov V.V. Investigations of the stability of streaky structure in a Blasius boundary layer // Int. Conf. on the Methods of Aerophysical Research: Proceedings. Part I. Novosibirsk, 2004. -P.125-130.

24. Gorev V.N., Katasonov M.M. Origin and development of forerunner on the fronts of streaky structures in the boundary layer of the straight wing profile // Там же. (Part II). P.77-82.

25. Горев B.H., Катасонов M.M. Экспериментальное изучение развития вторичной неустойчивости продольных структур в пограничном слое прямого крыла // Устойчивость гомогенных и гетерогенных жидкостей: докл. Молод. конф. Вып. X. Новосибирск, 2005. - С. 47-50.

26. Горев В.Н., Катасонов М.М. Возникновение и динамика развития предвестников продольных структур на прямом и скользящем крыле // Материалы XII Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых ВНКСФ-12. Новосибирск, 2006. - С. 307-308.

27. Gorev V. N., Katasonov М. М. and Kozlov V. V. Wave forerunners of longitudinal structures on straight and swept wings // EFMC6 KTH EUROMECH Fluid Mech. Conference 6: Abstracts. - Vol. I. - Stockholm: Royal Inst, of Technology. - 2006. - P. 81.

28. Gorev V.N., Katasonov M.M., Kozlov V.V. Wave Forerunners on Longitudinal Structures on Nonswept and Swept Wings // Proceedings of the 9th Asian Symposium on Visualization. Hong Kong, 2007. - P. 239-240.

29. Багаев Г. И., Голов В. К., Медведев Г. В., Поляков Н. Ф. Аэродинамическая труба малых скоростей Т-324 с пониженной степенью турбулентности // Аэрофизические исследования. Новосибирск: АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т теорет. и прикл. механики, 1972.

30. Бойко А. В., Грек Г. Р., Довгаль А. В., Козлов В. В. Возникновение турбулентности в пристенных течениях. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ие, 1999.-290 с.

31. Davies M. R. Design of flat plate leading edges to avoid flow separation //AIAA J. 1980. - Vol. 18, No. 5. - P. 598-600.

32. Занин Б.Ю., Лушин H. В. Сравнительные исследования профиля крыла в двух аэродинамических трубах // Сиб. физ.-техн. журн. 1991. - Т. 33, № 2. -С. 99-103.

33. Johansson A. V., Alfredsson P. H. On the structure of turbulent channel flow // J. Fluid Mech. 1982.-Vol. 122. - P. 295-314.

34. Breuer K.S., Landahl M.T. The evolution of a localized disturbance in a laminar boundary layer. Part 2. Strong disturbances // J. Fluid Mech. 1990. - Vol.220. -P.595-621.

35. Бакчинов А.А., Грек Г.Р., Козлов В.В. Экспериментальное изучение локализованных возмущений в ламинарном пограничном слое // Теплофизика и Аэромеханика. -1994. No 1, -С. 51-58.

36. Gaster М., Grant Т. An experimental investigation of the formation and development of a wave-packet in a laminar boundary layer // Proc. Roy. Soc. London Ser. A. 1975. - Vol.347. - P.253-269.

37. Бакчинов A.A., Грек Г.Р., Козлов В.В. Развитие локализованных возмущений типа "пафф" и "зарождающееся" пятно в безградиентном пограничном слое// Сиб. физ.-техн. журн. (Изв. СО РАН),- 1993.-Вып.6. С. 11-21.

38. Гуляев А.Н., Козлов В.Е., Кузнецов В.Р., Минеев Б.И., Секундов А.Н. Взаимодействие ламинарного пограничного слоя с внешней турбулентностью // Изв. АН СССР. МЖГ. -1989. № 5. -С. 55-65.

39. Matsubara M., Kozlov V.V., Alfredsson P.H., Bakchinov A.A., Westin K.J.A. On flat plate boundary layer perturbations at a high free stream turbulence level // Proc. Intetn. Conf. Methods of Aerophys. Research: Novosibirsk, 1996. Pt 1. — P. 174-179.

40. Kendall J.M. Experimental study of disturbances produced in a pre-transitional laminar boundary layer by weak free stream turbulence // AIAA Paper No.85-1695,1985.

41. Kendall J.M. Boundary layer receptivity to freestream turbulence // AIAA Paper No.90-1504, 1990.

42. Kendall J.M. Studies on laminar boundary layer receptivity to freestream turbulence near a leading edge // Boundary Layer Stability and Transition to Turbulence / Eds. D.C. Reda, H.L. Reed, R. Kobayashi. ASME, 1991. - P.23-30.

43. Blair M.F. Boundary-layer transition in accelerating flows with intense freestream turbulence: Part 1 Disturbances upstream of transition onset // Trans. ASME Ser. I: J. Fluids Engrg. - 1992. - Vol.114. - P.313-321.

44. Arnal D. and Juillen J. C. French Contribution experimentale a l'etude de la r'e-ceptivite d'une couche limite laminaire, a la turbulence de l'ecoulement gen'eral // Tech. rep., ONERA, 1978, CERT RT, No 1/5018 A YD, Juin.

45. Herbert Th., Lin N. Studies of boundary-layer receptivity with parabolized stability equations // AIAA Paper No.93-3053, 1993.

46. Herbert Th., Stuckert G.K., Esfahanian V. Studies of boundary layer receptivity with parabolized stability equations // AIAA Paper No.93-0488, 1993.

47. Herbert Th. Parabolized stability equations // Ann. Rev. Fluid Mech. 1997. -Vol.29. - P.245-283.

48. Grek G.R., Kozlov V.V., Ramazanov M.P. Three types of disturbances from the point source in the boundary layer // Laminar-Turbulent Transition Ed. V.V. Kozlov. Berlin: Springer, 1985. -P. 267-272.

49. Grek H.R., Kozlov V.V., Ramazanov M.P. Receptivity and stability of the boundary layer at a high turbulence level // Laminar-Turbulent Transition / Eds. D. Arnal, R. Michel. Berlin: Springer-Verlag, 1990. - P.511-521.

50. Грек Г.Р., Козлов B.B. Рамазанов М.П. Ламинарно-турбулентный переход при повышенной степени турбулентности набегающего потока: Обзор // Изв. СО АН СССР. Сер.техн. наук 1991. -Вып.6, -С.106-137.

51. Amini J., Lespinard G. Experimental study of an "incipient spot" in a transitional boundary layer //Phys. Fluids. 1982. - Vol.25. - P.1743-1750.

52. Klingmann B.G.B. On transition due to three-dimensional disturbances in plane Poiseuille flow//J. Fluid Mech. 1992. - Vol.240. - P. 167-195.

53. Henningson D.S., Lunbladh A., Johansson A.V. A mechanism for bypass transition from localized disturbances in wall-bounded shear flows // J. Fluid Mech. -1993.-Vol.250.-P.169-207.

54. Konzelmann, U. German Numerische Untersuchungen zur r"aumlichen Entwick-lung dreidimensionalen Wellenpakete in einer Plattengrenzschichtsstromung // PhD Thesis, German Inst. A f'ur Mechanik der Universif'at Stuttgart, 1990.

55. Fasel H. Numerical simulation of instability and transition in boundary layer flows // Laminar-Turbulent Transition / Eds. D. Arnal, R. Michel. Berlin: Springer-Verlag, 1990. - P.587-598.

56. Breuer K.S., Haritonidis J.H. The evolution of a localized disturbance in a laminar boundary layer. Part 1. Weak disturbances // J. Fluid Mech. 1990. -Vol.220. - P.569-594.

57. Cohen J., Breuer K.S., Haritonidis J.H. On the evolution of a wave packet in a laminar boundary layer. Part 1. Weak disturbances // J. Fluid Mech. 1991. -Vol.225. - P.575-606.

58. Rai M.M., Moin P. Direct simulation of transition and turbulence in a spatially evolving boundary layer//AIAA Paper No.91-1607-CP, 1991.

59. Henningson D.S. Bypass transition and linear growth mechanisms // Advances in turbulence / Ed. R. Benzi. Kluwer Academic Publ., 1995. - P. 190-204.

60. Berlin S., Lundbladh A., Henningson D.S. Spatial simulations of oblique transition in a boundary layer // Phys. Fluids A. 1994. - Vol.6. - P. 1949-1951.

61. Bottaro A., Klingmann B.G.B. On the linear breakdown of Gortler vortices // European J. Mech. B/Fluids. 1996. - Vol.l5(3). - P.301-330.

62. Kozlov V.V. The role of localized vortex disturbances in the process of transition to turbulence in a boundary layer // Dynamics of localized disturbances in engineering flows: EUROMECH Colloquim 353: Booklet of summaries. Karlsruhe, 1996. P. 15-16.

63. Грек Г.Р., Козлов B.B., Рамазанов М.П. Моделирование возникновения турбулентного пятна из нелинейного волнового пакета"// Моделирование в механике. Т. 3(20). - № 1. - Новосибирск: ИТПМ и ВЦ СО АН СССР, 1989. - С. 46-60.

64. Wygnansky I., Haritonidis J.H., Kaplan R.E. On a Tollmien-Schlichting wave packet produced by a turbulent spot // J. Fluid Mech. 1979. - No. 92. - P. 505528.

65. Гилев В.М., Качанов Ю.С., Козлов В.В. Развитие пространственного волнового пакета в пограничном слое // Новосибирск, 1981.- (ИТПМ СО АН СССР / Препринт № 34-81) .

66. Грек Г.Р., Козлов В.В., Рамазанов М.П. Ламинарно-турбулентный переход при повышенной степени турбулентности набегающего потока // Новосибирск, 1987. 40 с. Препринт СО АН СССР. Ин-т теорет. и прикл. механики; № 8.

67. Грек Г.Р., Козлов В.В., Рамазанов М.П. Ламинарно-турбулентный переход при повышенной степени турбулентности набегающего потока // Изв. АН СССР. МЖГ. -1988. №6. -С. 34-41.

68. Грек Г.Р., Козлов В.В., Рамазанов М.П. Ламинарно-турбулентный переход при повышенной степени турбулентности набегающего потока в градиентном течении // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1989. Вып. 3. -С. 6670.

69. Грек Г.Р., Козлов В.В., Рамазанов М.П. Исследование устойчивости пограничного слоя при повышенной степени турбулентности набегающего потока в градиентном течении // Изв. АН СССР. МЖГ. -1990. № 2. -С. 52-58.

70. Dey J., Grek G.R., Jahanmiri M., Kozlov V.V., Prabhu A., Ramazanov M.P. On one possible mechanism of formation of a turbulent spot // Proc. 1st Intern. Conf. on Experimental Fluid Mechanics. Chengdu, China, 1991. -P. 94-99.

71. Grek G.R. Laminar-turbulent transition at higher free stream turbulence and disturbances development control occurring at the present conditions // Proc. Intern.

72. Conf. Methods ofAeroph. Research (ICMAR), Novosibirsk, 1994. Pt 1. —P. 110117.

73. De Bruin А.С., The effect of a single cylindrical roughness element on boundary layer transition in a favourable pressure gradient // Laminar-Turbulent Transition: IUTAMSymp. Toulouse, France. Berlin: Springer. -1990. -P. 645-655.

74. Сбоев Д.С., Грек Г.Р., Козлов В.В. Экспериментальное исследование восприимчивости пограничного слоя на скользящем крыле к локализованным возмущениям из внешнего потока // Теплофизика и аэромеханика. -2000. -Т. 7, № 4. С. 469-480.

75. Kohama Y. Some expectation on the mechanism of cross-flow instability in a swept wing flow II Acta Mech. 1987. - Vol. 66, No. 21.

76. Kohama Y. Behavior of spiral vortices on a rotating cone in axial flow //ActaMech -1984. Vol.51. -P. 105-114.

77. Kohama Y, Saric W.S., Hoos J.A. A high-frequency, secondary instability of crossflow vortices that leads to transition // In Proc. Boundary-Layer Transition and Control, pages 4.1-4.13, Cambridge, April 8-12. -1991. R. Aeronaut. Soc.

78. Грек Г.Р., Катасонов M.M., Козлов B.B., Чернорай В.Г. Моделирование "пафф" структур в двух — и трёхмерных пограничных слоях // Новосибирск, 1999. 26 с. - (Препринт / РАН. Сиб. отд-ние. Ин-т. теорет. и прикл. механики, № 2-99).

79. Качанов Ю.С., Оболенцева Т.Г. Развитие трёхмерных возмущений в пограничном слое Блазиуса. 2. Характеристики устойчивости // Теплофизика и аэромеханика. -1996. Т. 4. - №4. - С. 23.

80. Swearingen J.D., Blackwelder R.F., The growth and breakdown of streamwis-vortices in the presence of a wall // J Fluid Mech. -1987. Vol.182.-P. 255-290.

81. Kohama Y., Fukunishi Yu., Wang T-J. The response of artificial longitudinal vortex pair embedded in the boundary layer to acoustic excitation // Japan. Soc. Mech. Eng. Internat. J.Ser. В 36(1) -1993.-P. 74-79

82. Poll D.I.A. Transition in the infinite swept attachment line boundary layer // Aeronaut. Quart 30. -1979. -P. 607-629, November.

83. Saric W.S., Yeates L.G. Generation of crossflow vortices in a three- dimensional flat plate flow // Laminar-Turbulent Transition, IUTAM Symposium, Berlin Heidelberg New York, Springer. -1985. -P. 429-437.

84. Качанов Ю. С., Тарарыкин О. И. Экспериментальные исследования релак-сирующего пограничного слоя // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук.-1987.-№ 19. с. 9-19.

85. Bakchinov A.A., Grek H.R., Klingmann B.G.B., Kozlov V.V. Transition experiments in a boundary layer with embedded streamwise vortices // Phys. Fluids A. 1995. - Vol.7. No 4. - p.820-832.

86. Schlichting H., Gersten K. Boundary layer theory // Springer, Berlin Heidelberg New York, 8th edition, 2000.

87. Herbert Т., Bertolotti F.P. Stability analysis of nonparellel boundary layers // Bull. Amer. Phys. Soc. 1987. Vol.32. -P.2079.

88. Stuart J.T. Hydrodynamic stability // Appl. Mech. Rev. 1965, Vol. 18(7), -P.523-531.

89. Молло-Кристенсен. Физика турбулентных течений // Ракетн. техника и космонавтика. 1971., Т. 9(7), -С. 3-16.

90. Жигулев В.Н., Тумин A.M. Возникновение турбулентности // Динамическая теория возбуждения и развития неустойчивостей в пограничных слоях. Новосибирск: Наука, 1987.

91. Непп, Роше. Исследование перехода пограничного слоя визуальным методом и при помощи термоанемометра // Ракетн. техника и космонавтика, 1968, Т. 6(1), -С. 32-42.

92. Klebanoff P.S., Tidstrom K.D.,Sargent L.M. The three-dimentional nature of boundary-layer instability // J. Fluid Mech., 1962, -Vol. 12, -P. 1-34.

93. Качанов Ю.С., Козлов B.B., Левченко В.Я. Возникновение турбулентности в пограничном слое // Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1982.

94. Vasudeva B.R. Boundary-layer instability experiment with localized disturbance // J. Fluid Mech. 1967. - Vol. 29. - P. 745-763.

95. Gaster M. A theoretical model of a wave-packet in the boundary layer on flat plate // Proc. R. Soc. Lond. A. 1975. - Vol. 347. - P. 271-289.

96. Kachanov Y.S. Development of spatial wave packets in boundary layer // Laminar-Turbulent Transition // Ed. by V.V. Kozlov. IUTAM Symposium. - Berlin: Springer-Verlag, 1985.-P. 115-123.

97. Kachanov Y.S., Michalke A. Three-dimensional instability of flat-plate boundary layers: Theory and experiment // Eur. J. Mech. B/Fluids. 1994. - Vol. 13. -No. 4.-P. 401-422.

98. Терентьев Е.Д. Линейная задача о вибраторе, совершающем гармонические колебания на закритических частотах в дозвуковом пограничном слое //Прикладная математика и механика. 1984. - Т. 48. - Вып. 2. - С. 264272.

99. Masaharu Matsubara, Kota Takaichi, Toshiaki Kenci. Experimental study of boundary layer transition subjected to weak free stream turbulence //Book of abstracts.- IUTAM Symposium. Stockholm, Sweden, 2009. - P. 32-33.

100. В.Г. Чернорай, B.B. Козлов, JI. Лефдаль, П.Р. Пратт, Термоанемометриче-ская визуализация турбулизации сложных течений // Теплофизика и Аэромеханика. -2006.-том 13, № 2, С. 229-237.

101. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя.- М.: Наука, 1974.

102. Schubauer G.B., Skramstad H.K. Laminar-boundary layer oscillations and transition on a flat plate. -NACA TN 909. 1948.

103. Володин А.Г., Гапонов С.А. Устойчивость несжимаемого пограничного слоя // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1970. Вып. 2(8). - С. 55-58.

104. Park D.S., Huerre P. Primary and secondary instabilities of the asymptotic suction boundary layer on a curved plate // J. Fluid Mech. 1995. - Vol. 283. - P. 249-272.

105. Литвиненко Ю.А., Чернорай В.Г., Козлов B.B., Лефдаль Л., Грек Г.Р., Чун Х.В. О нелинейной синусоидальной и варикозной неустойчивости в пограничном слое (обзор) // Теплофизика и Аэромеханика. -2004. -Т. 11. № 3. -С.339-365.

106. Козлов В.В., Грек Г.Р., Лефдаль Л.Л., Чернорай В.Г., Литвиненко М.В. Роль продольных локализованных структур в процессе перехода к турбулентности в пограничных слоях и струях (Обзор) // ПМТФ. 2002. Т.43. № 2. -С. 62-76.

107. Yu X., Liu J.T.C. The secondary instability in Gortler flow // Phys. Fluids A. -1991.-Vol. 3(7).-P. 1845-1847.

108. Li F., Malik M.R. Fundamental and subharmonic secondary instabilities of Gortler vortices // J. Fluid Mech. 1995. - Vol. 297. - P. 77-100.

109. Mack L.M. Boundary layer stability theory: Special course on stability and transition of laminar flow // AGARD Rep. 709. 1984a.

110. Mack L.M. Line sources of instability waves in a Blasius boundary layer // AIAA Paper N 84-0168. 1984.b.

111. Chernoray V.G., Bakchinov A.A., Kozlov V.V., Lofdahl L. Experimental study of the K-regime of breakdown in straight and swept wing boundary layers // Phys. Fluids 2001. - Vol. 13(7). - P. 2129-2132.

112. Ю.А. Литвиненко, В.В. Козлов, В.Г. Чернорай, Г.Р. Грек, Л. Лефдаль Управление неустойчивостью поперечного течения скользящего крыла с помощью отсоса // Теплофизика и аэромеханика. -2003. Т. 10(4) - С. 559-567.

113. Chernoray V.G., Dovgal A.V., Kozlov V.V., Lofdahl L. Experiments on secondary instability of streamwise vortices in a swept wing boundary layer // J. Fluid Mech. 2005. - Vol. 534. - P. 295-325.

114. Litvinenko Yu.A., Chernoray V.G., Kozlov V.V., Grek G.R., Lofdahl L., Chun H.H. Adverse pressure gradient effect on nonlinear varicose instability of a streaky structure in an unswept wing boundary layer // Phys. Fluids. 2005. -Vol. 17.-Paper №118106.

115. Litvinenko Yu.A., Chernoray V.G., Kozlov V.V., Lofdahl L., Grek G.R., Chun H.H. Nonlinear sinusoidal and varicose instability in boundary layer // Dokl. Phys. 2005. - Vol. 50(3). - P. 147-150.

116. Wygnansky I., Haritonidis J.H., Zilberman H. On the spreading of a turbulent spot in the absence of a pressure gradient // J. Fluid Mech. 1982. - Vol. 123. -P. 69-90.

117. В.Г. Чернорай, Ю.А.Литвиненко, В.В. Козлов, Л. Лефдаль, Г.Р. Грек, X. Чун, Управление трансформацией Л-структуры в турбулентное пятно с помощью риблет // Теплофизика и аэромеханика. — 2005. -Т. 12(4). -С. 575-585.

118. Boiko A.V., Westin K.J.A., Klingmann B.G.B., Kozlov V.V., Alfredsson P.H. Experiments in boundary layer subjected to free stream turbulence Part 2: The role of TS waves in the transition process // J. Fluid Mech. -1994. -Vol. 281. -P. 219-245.

119. Козлов B.B., Левченко В.Я., Щербаков B.A. Развитие возмущений в пограничном слое при щелевом отсосе // Учен. зап. ЦАГИ, 1978. Т.9. - №2. - С. 99-105.

120. Максимов В. П. Численное исследование влияния локальных неоднородно-стей на течение вязкого несжимаемого газа // Вопросы газодинамики, 1975, ИТПМ СО РАН, Новосибирск. -С. 118-121.

121. Кайдалов Г. Н., Морин О. В. Влияние отсоса через отверстия на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный // Сборник докладов: Аэрофизические исследования, Новосибирск, ИТПМ СО РАН, 1972. С. 129.

122. Gad-el-Hak М. Transition control // Instability and Transition / Eds. M.Y. Hus-saini, R.G. Voight. Springer-Verlag, 1990b. - P.319-354.

123. Бойко А. В., Козлов В. В., Сызранцев В. В., Щербаков В. А. Активное управление вторичной неустойчивостью в трехмерном пограничном слое // Теплофизика и Аэромеханика.- 1999.- Т. 6, № 2.- С. 181-192.

124. Bechert D.W., Bartenwerfer М. The viscous flow on surfaces with longitudinal ribs // J. Fluid Mech. 1989. - Vol.206. - P. 105-129.

125. Parviz Moin & Join Kim. Tackling turbulence with supercomputers // J. Scientific American. 1997. - Vol.276, No 1. - P.62-68.

126. Walsh M.J. Riblets as a viscous drag reduction technique // AIAA J. 1983. -Vol.21(4). - P.485-486.

127. Luchini P. Asymptotic analysis of laminar boundary-layer flow over finely grooved surfaces // European J. Mech. B/Fluids. 1995. - Vol.l4(2). - P.169-195.

128. Choi H., Moin P., Kim J. On the effect of riblets in fully developed laminar channel flow// Phys. Fluids A. 1991. - Vol.3(8). - P.l892-1896.

129. Choi K.-S. Near-wall structure of a turbulent boundary layer with riblets // J. Fluid Mech. 1989. - Vol.208. - P.417-458.

130. Choi H., Moin P., Kim J. Direct numerical simulation of turbulent flow over riblets // J. Fluid Mech. 1993. - Vol.255. - P.503-539.

131. Luchini P., Manzo M., Pozzi A. Resistance of a grooved surface to parallel flow and cross-flow//J. Fluid Mech. 1991. - Vol.228. - P.87-109.

132. Гудилин И.В., Енютин Г.В., Ким Ю.А., Дашков. Ю.А. и др. Экспериментальное исследование совместного влияния продольного оребрения и разрушителей вихревых структур на турбулентное трение // Уч. зап. ЦАГИ. -1989.-Т. 20,-№5.-С. 8-14.

133. Savill A.M. Drag reduction by passive devices a review of some recent developments // Structure of Turbulence and Drag Reduction / Ed. A.Gyr. - Berlin: Springer-Verlag, 1991. - P.429-465.

134. Coustols E., Cousteix J. Experimental investigation of turbulent boundary layers manipulated with internal devices: Riblets // Structure of Turbulence and Drag Reduction / Ed. A.Gyr. Berlin: Springer-Verlag, 1991. - P.577-584.

135. Белов И.А., Енютин Г.В., Литвинов B.H. Влияние продольного и поперечного оребрения плоской пластины на ламинарно-турбулентный переход // Уч. зап. ЦАГИ.-1990.- Т. 21, № 6, -С. 107-111.

136. Neumann D., Dinkelacker A. Drag mechanisms on V-grooved surfaces on a body of revolution in axial flow // Appl. Sci. Res. 1991. - Vol.48. - P.101-114.

137. Chu D., Henderson R., Karniadakis G.E. Parallel spectral-element-Fourier simulation of turbulent flow over riblet-mounted surfaces // Theoret. Comput. Fluid Dyn. 1992. - Vol.3(4). - P.219-229.

138. Luchini P. Effects of riblets upon transition // 8th European Drag Reduction Meeting. Book of abstracts, Lausanne, Switzerland, 1993.

139. Грек Г.Р., Козлов B.B., Титаренко C.B. Исследование влияния оребрения поверхности на процесс развития уединенного волнового пакета (лямбда-вихря) в ламинарном пограничном слое // Сиб. физ.-техн. журн. (Изв. СО РАН).- 1993.- Вып. 2.,-С.29-36.

140. Грек Г.Р., Козлов В.В., Титаренко С.В. Исследование влияния оребрения поверхности на процесс развития двумерных возмущений (волн Толлмина-Шлихтинга) в ламинарном пограничном слое // Сиб. физ.-техн. журн. (Изв. СО РАН).-1993. Вып.6, -С. 26-30.

141. Грек Г.Р., Козлов В.В., Титаренко С.В. Исследование развития А-вихря, генерируемого вдув-отсосом в ламинарном пограничном слое на плоской пластине и влияние риблет на него // Сиб. физ.-техн. журн. (Изв. СО РАН).-1993. Вып.6, -С.31-45.

142. Grek H.R., Kozlov V.V., Titarenko S.V. Effects of riblets on vortex development in the wake behind a single roughness element in the laminar boundary layer on a flat plate // La Recherche Aerospatiale. 1996a. - No.l. - P.1-9.

143. Grek H.R., Kozlov V.V., Titarenko S.V. An experimental study on the influence of riblets on transition // J. Fluid Mech. 1996b. - Vol.315. - P.31-49.

144. Ehrenstein U. On the linear stability of channel flow over riblets // Phys. Fluids. 1996. - Vol.8(11). - P.3194-3196.

145. Бойко А. В., Козлов В. В., Сызранцев В. В., Щербаков В. А. Управление при помощи риблет ламинарно-турбулентным переходом в стационарномвихре на скользящем крыле // Теплофизика и Аэромеханика. Том 3 (1996) № 1, -С. 82-94.

146. Grek H.R., Kozlov V.V., Titarenko S.V., Klingmann B.G.B. The influence of riblets on a boundary layer with embedded streamwise vortices // Phys. Fluids A. 1995. - Vol.7(10). - P.2504-2506.

147. Liepmann H.W., Nosenchuk D.M. Active control of laminar-turbulent transition // J. Fluid Mech. 1982. - Vol.118. - P.201-204.

148. Liepmann H.W., Brown G.L., Nosenchuk D.M. Control of laminar instability waves using anew technique // J. Fluid Mech. 1982. - Vol.118. - P. 187-200.

149. Bayliss A., Maestrello L., Parikh P., Turkel E. Numerical simulation of boundary-layer excitation by surface heating/cooling // AIAA J. 1986. - Vol.24. -P.1095.

150. Gedney C.J. The cancellation of a sound-excited Tollmien-Schlichting wave with plate vibrations // Phys. Fluids. 1983. - Vol.26(5). - P.l 158-1160.

151. Gilev V.M. Tollmien-Schlichting waves excitation on the vibrator and laminar-turbulent transition control // Laminar-Turbulent Transition / Ed. V.V.Kozlov. -Berlin: Springer-Verlag, 1985. P.243-248.

152. Гилев В. M., Козлов В. В. Использование малых локализованных вибраций поверхности для управления процессом перехода в пограничном слое // СОАНТН, Вып. 2, № 10, -С. 110-115.

153. Ефремов О. А., Рыжов О. С., Терентьев Е. Д. О гашении неустойчивых колебаний в пограничном слое // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа, 1987.-№ 12.-С. 20-26.

154. Biringen S. Active control of transition by periodic suction-blowing // Phys. Fluids. 1984. - Vol.27(6). - P.1345-1347.

155. Гилев В. M., Козлов В. В. Влияние периодического вдува-отсоса на процесс перехода в пограничном слое // Новосибирск, 1985.- (Препринт № 185 СО РАН. Ин-т. теорет. и прикл. механики)

156. Danabasoglu G., Biringen S., Streett C.L. Spatial simulation of instability control by periodic suction blowing // Phys. Fluids A. 1991. - Vol.3(9). - P.2138-2147.

157. Milling R.W. Tollmien-Schlichting wave cancellation // Phys. Fluids. 1981. -Vol.24(5). - P.979-981.

158. Thomas A.S.W. The control of boundary-layer transition using a wave-superposition principle // J. Fluid Mech. 1983. - Vol.137. - P.233-250.

159. Gad-el-Hak M. Control of low-speed airfoil aerodynamics // AIAA J. 1990a. -Vol.28(9). - P.1537-1552.

160. Но С.-М., Tai Y.-C. MEMS: Science and technology // Application of Micro-fabrication to Fluid Mechanics / Eds. P.R. Bandyopadhyay, K.S. Breuer, CJ. Blechinger. ASME, 1994. - P.39-48.

161. Tsao Т., Liu C., Tai Y.-C., Ho C.-M. Micromachined magnetic actuator for active fluid control // Application of Microfabrication to Fluid Mechanics / Eds. P.R. Bandyopadhyay, K.S. Breuer, C.J. Blechinger. ASME, 1994. - P.31-38.

162. Liu C., Tsao Т., Tai Y.-C. Out-of-plane permalloy magnetic actuators for delta-wing control // IEEE Micro Electro Mechanical Systems, 1995. P.7-12.

163. Ho C.-M., Tai Y.-C. Review: MEMS and its applications for flow control // J. Fluid Engng. 1996. - Vol.l 18(9). - P.437-447.

164. Григорьев Ю.Н. Организованные структуры в развитой пристенной турбулентности // ИВТ СО РАН. Новосибирск. - 1993.

165. Grigor'ev Yu.N. Coherent vortex structures and near-wall activity in turbulent boundary layer // Russian Journal of Engineering Thermophysics. 1994. -Vol. 4. P.197.

166. Bruse, M. et al. И Near-Wall Turbulent Flows, 719-738, Elsevier. 1993.

167. Jung, W.J. Mangiavacchi N., and Akhavan R. Suppression of turbulence in wall-bounded flows dy high-frequency spanwise oscillations // Phys. Fluids 1992. -Vol. 4 №8, -P.l605-1607.

168. Бойко A.B., Козлов B.B., Сызранцев B.B., Щербаков В.А. Исследование влияния внутренней структуры продольного вихря на развитие бегущих возмущений // Теплофизика и аэромеханика. -1997. Т. 4, № 4, -С. 127-138.

169. Choi, K.-S, De Bisschop, J.-R., Clayton, B. R. Turbulent boundary-layer control by spanwise-wall oscillation // Theoretical and applied mechanics: XlXth INTERNATIONAL Congress, Kyoto, Japan, August 25-31, 1996. -P. 376.

170. Boiko, A.V.,Kozlov, V.V. Methods of controlled disturbances for laminar-turbulent transition researth and control // Proceedings of the 8 International Conference on the Methods of Aerophysical Research, Part I, 1996.-P.25-34.

171. Chih-Ming Ho, Yu-Chong Tai. Review: MEMS and its Application for flow control // Journal of Fluids Engineering, September 1996, -P. 437-447.

172. Kozlov, V.V., Levchenko, V.Ya. Laminar-Turbulent Transition Control by Localized Disturbances // IUTAM Symposium, Bangalore (Eds. H.W. Liepmann & R. Narasimha), 1987, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg. -P. 249-269.