Управление возмущениями гиперзвукового вязкого ударного слоя с учетом реальных свойств газа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, кандидат наук Кириловский, Станислав Викторович

• Кириловский, Станислав Викторович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Кириловский, Станислав Викторович

Оглавление

Перечень основных обозначений

Введение

Глава 1. Интерференционный метод управления возмущениями в

ударном слое на пластине под углом атаки

1.1. Постановка вычислительной задачи

1.2. Управление монохроматическими возмущениями

1.3. Управление развитием многоволновых возмущений

1.4. Гиперзвуковое обтекание системы пластина-кососрезный свисток

1.4.1. Тестирование пакета ANSYS Fluent

1.4.2. Постановка задачи и численное моделирование

1.5. Выводы по главе 1

Глава 2. Метод пористых звукопоглощающих покрытий

2.1. Постановка задачи

2.1.1. Моделирование звукопоглощающего покрытия с помощью граничного условия

2.1.2. Геометрическая модель пористого звукопоглощающего покрытия

2.1.3. Моделирование взаимодействия ударного слоя с возмущениями типа широкополосного шума аэродинамической трубы

2.2. Влияние звукопоглощающих покрытий на развитие возмущений

2.3. Влияние параметров звукопоглощающей вставки на эффективность метода звукопоглощающих покрытий

2.4. Комбинированное управление возмущениями ВУС с помощью интерференционного метода и метода звукопоглощающих покрытий

2.5. Выводы по главе 2

Глава 3. Влияние реальных свойств газа на характеристики гиперзвуковых течений

3.1. Постановка задачи

3.2. Численное моделирование течения в сопловом тракте аэродинамической трубы ИТ-302М

3.3. Задача обтекания пластины, расположенной под углом атаки к гиперзвуковому потоку воздуха, С02 и их смеси

3.4. Развитие возмущений в ВУС на пластине в высокотемпературном потоке воздуха и С02 при воздействии внешних акустических волн

3.5. Исследование модового состава возмущений импульсной аэродинамической трубы

3.6. Эффективность метода звукопоглощающих покрытий в высокотемпературных течениях

3.7. Выводы по главе 3

Заключение Литература.

97

98

Перечень основных обозначений

А — амплитуда акустических возмущений;

с - скорость звука;

В - амплитуда возмущений типа вдув-отсос;

ср - теплоемкость при постоянном давлении;

cv - теплоемкость при постоянном объёме;

е — энергия;

ev - колебательная энергия;

/ - размерная частота;

к - волновой вектор;

L - длина пластины;

М - число Маха;

р - давление;

Рг - число Прандтля;

qtv - поток энергии между поступательно-вращательными и

колебательными степенями свободы молекул;

R - удельная газовая постоянная, Дж/(кг-К);

Reí - единичное число Рейнольдса, RЪ\=ри/ц\

Re* - число Рейнольдса, вычисленное по координате х, Rex= Reí-jc;

Re¿ - число Рейнольдса, вычисленное по длине пластины L;

t - время;

Т - температура;

Ttr - поступательная температура;

Tv - колебательная температура;

и - скорость;

2 л- f-L

W - безразмерная частота W =-;

Соо

х, у - декартова система координат;

Х\,Х2 - границы области локализованного возмущения;

х[ог, х%ог - границы области звукопоглощающего покрытия;

а - угол атаки;

Р - угол распространения акустических возмущений;

у - показатель адиабаты у = cp¡ cv;

А - ширина каналов звукопоглощающей вставки;

0 - угол наклона свистка по отношению к поверхности пластины;

в - характерная колебательная температура;

X - коэффициент теплопроводности;

X/ - длина волны возмущений;

- коэффициент динамической вязкости; р - плотность;

ти - характерное время поступательной релаксации;

тп - характерное время вращательной релаксации;

^ - характерное время колебательной релаксации;

Туу - характерное время обмена между молекулами колебательными

квантами;

Т/ - характерное время течения;

тм - тензор вязких напряжений;

% - параметр вязко-невязкого взаимодействия;

со - круговая частота.

Индексы:

ец - значение в равновесном течении;

©о - параметры набегающего потока;

О - параметры торможения;

- параметры на стенке модели; ' - пульсации параметров;

<> - среднеквадратичное значение;

Л - нормированное значение.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление возмущениями гиперзвукового вязкого ударного слоя с учетом реальных свойств газа»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие современной космической техники и совершенствование лётных характеристик сверх- и гиперзвуковых летательных аппаратов нуждается в

более детальном изучении процессов развития возмущении в ударном слое и совершенствовании методов управления интенсивностью пульсаций. Возмущения, развивающиеся в пограничном слое на планере летательного аппарата, могут усиливаться и приводить к появлению ламинарно-турбулентного перехода, т.е. к существенному изменению структуры течения. Переход к турбулентному течению изменяет аэродинамические характеристики летательного аппарата, влияет на сопротивление трения, а также на величину тепловых потоков у его поверхности. Этим и определяется актуальность исследования и совершенствования методов управления возмущениями в гиперзвуковых течениях.

В теории гиперзвуковых течений [1] введен параметр взаимодействия

М3

X = °° -, который характеризует степень вязко-невязкого взаимодействия и

подразделяет течения на две группы: у> 1 режим сильного вязко-невязкого взаимодействия и при режим слабого вязко-невязкого взаимодействия (рис.0.1). При полёте летательного аппарата с гиперзвуковой скоростью (Моо > 6) в верхних слоях атмосферы вблизи его передних кромок образуется область течения с сильным вязко-невязким взаимодействием. На рис.0.1 заштрихованной областью обозначена область параметров, рассматриваемых в данной работе.

Вязкий ударный слой (ВУС) формируется в основном в области < передних кромок летательных аппаратов, где локальные числа Рейнольдса имеют умеренные значения, а толщина пограничного слоя (ПС) сравнима с толщиной ударного слоя. Исследование таких течений усложняется взаимодействием между возмущениями и ударной волной (УВ), значительной непараллельностью потока, наличием скольжения и скачка температуры на

стенке. Возмущения, формирующиеся в этой области ударного слоя, развиваются вниз по потоку и оказывают влияние на ламинарно-турбулентный переход в гиперзвуковом пограничном слое всего аппарата в целом.

Рис.0.1. Параметр взаимодействия % в зависимости от единичного числа Рейнольдса и числа Маха

Известно, что ламинарно-турбулентный переход в гиперзвуковых течениях зависит от характеристик среднего течения и может быть инициирован двумя модами неустойчивости: первая мода ассоциируется с волнами Толлмина-Шлихтинга, т.е. с вихревыми возмущениями, а вторая мода ассоциируется с невязкой неустойчивостью и является акустической по природе. Важной особенностью гиперзвуковых потоков, отличающих их от других типов течений по отношению к проблеме перехода, является то, что доминирующей модой неустойчивости при достаточно высоких числах Маха является вторая или Мэковская [2] мода, в которой акустические возмущения захватываются пограничным слоем, растут по амплитуде и в конечном итоге могут привести к нелинейным процессам [3-5] и турбулизации течения в пограничном слое. В гиперзвуковом ударном слое на передних кромках летательного аппарата под воздействием возмущений набегающего потока генерируются возмущения различных мод, которые могут привести к развитию неустойчивости в пограничном слое вниз по потоку.

При полёте в верхних слоях атмосферы летательный аппарат, пересекая квазистационарные температурные неоднородности, подвергается воздействию возмущений, неотличимых от акустических волн набегающего потока в системе координат летательного аппарата. К тому же в верхней стратосфере и нижней мезосфере под воздействием солнечного излучения генерируются высокоскоростные широтные струйные течения [6]. Эти течения вызывают крупномасштабные вертикальные и горизонтальные турбулентные движения воздуха, которые в свою очередь являются источником акустических возмущений в верхней атмосфере. В данной работе в качестве возмущений набегающего потока выбраны акустические волны.

В настоящее время исследования по управлению ламинарно-турбулентным переходом ведутся как для дозвуковых, так и для сверх- и гиперзвуковых течений. Турбулизация течения прямо зависит от потери устойчивости исходного ламинарного течения, по крайней мере, для малой интенсивности возмущений во внешней среде [7]. Малые возмущения, распространяющиеся в пограничном слое, могут нарастать вниз по потоку и инициировать в дальнейшем потерю устойчивости. Искусственное прекращение или замедление роста таких возмущений может привести к затягиваю ламинарно-турбулентного перехода.

Все методы воздействия на развитие возмущений можно разделить на две группы: воздействующие на среднее течение и воздействующие на возмущения. Когда воздействию подвергается среднее течение, его измененные параметры приводят к прекращению роста и подавлению возмущений в ПС. ИЗхМенение, как правило, осуществляется с помощью устройства, которому требуется мощный источник энергии, т.к. приходится изменять параметры течения больших масс газа в пограничном слое. К таким методам воздействия относится отсасывание пограничного слоя через отверстия на стенке, нагревание или охлаждение стенки, использование гибких поверхностей [8]. Эти методы весьма энергоёмки, поэтому могут быть эффективно использованы

в случае, когда для достижения цели достаточно небольшого изменения в течении.

Более эффективными с энергетической точки зрения являются методы, в которых управление развитием возмущений осуществляется воздействием на сами возмущения. Воздействие непосредственно на возмущения приводит к изменению их амплитуды. Энергия пульсаций значительно меньше энергии среднего течения в пограничном слое, поэтому такие методы менее энергозатратны. Для успешного применения данного способа управления ламинарно-турбулентным переходом необходимы эффективные методы генерации возмущений в пограничном слое и ударном слое. К настоящему моменту разработано много различных способов введения возмущений в поток, как для дозвуковых течений, так и для сверхзвуковых и гиперзвуковых ПС. Успешно применяются методы, генерирующие возмущения в потоке вибрирующей лентой (метод Шубауэра и Скрамстеда [9]), организацией вдува-отсоса на поверхности через отверстия или щели [10-13], периодическим нагреванием-охлаждением поверхности [14-16], вибрирующими устройствами внутри пограничного слоя [17,18], микроэлектромеханическими устройствами (МЭМС) [19-22] при малых скоростях потока. В сверхзвуковых течениях также используется периодический вдув-отсос [23,24], барьерный электрический разряд [25-27] и т. д. для генерации возмущений.

В численной работе [13] рассматривалось трёхмерное несжимаемое течение на пластине и исследовался процесс ламинарно-турбулентного перехода в параллельном пограничном слое с профилем Блазиуса и показано, что положением перехода можно управлять с помощью возмущений типа вдув-отсос, запущенных в фазе или противофазе с волнами Толлмина-Шлихтинга, т.е. с похмощью интерференционного метода управления. Данный метод управления оказался наиболее эффективен на ранней стадии перехода, где течение ещё двумерно. В экспериментальной работе [18] рассматривалось дозвуковое (8.5 м/с) течение на пластине и также показана возможность задержки ламинарно-турбулентного перехода путём влияния на неустойчивые

волны Толлмина-Шлнхтннга с помощью колеблющейся под действием магнитного поля ленты. В данной работе показана эффективность использования интерференционного метода для гиперзвуковых течений.

Помимо методов, в которых осуществляется генерация дополнительных возмущений для управления ламинарно-турбулентным переходом, разработаны и специфические методы воздействия. Так, для гиперзвуковых течений успешно применён метод . поглощения акустических возмущений звукопоглощающим покрытием [28-34]. Метод основан на ослаблении возмущений акустической моды, наиболее неустойчивой в высокоскоростных пограничных слоях, за счет поглощения звука в порах такого покрытия. В работе [28] численно исследовалось влияние звукопоглощающего покрытия на устойчивость и восприимчивость гиперзвукового (Моо=6) пограничного слоя на пластине, и показано двукратное уменьшение амплитуды второй моды над звукопоглощающим покрытием. В работе [30] также численно показано значительное уменьшение инкрементов роста второй моды для сверхзвукового (Мс»=5) пограничного слоя в угле сжатия. В работе [33] проводились эксперименты по гиперзвуковому (М„о=6) обтеканию конуса, с углом полураствора 7°, одна из продольных сторон которого была покрыта звукопоглощающим покрытием типа металлического войлока, и было показано, что звукопоглощающее покрытие существенно подавляет вторую моду неустойчивости и незначительно дестабилизирует первую моду. Выбор метода воздействия на возмущения в ПС определяется параметрами среднего течения и типом моды возмущения, распространяющегося за ударной волной. В настоящей диссертационной работе показана возможность применения метода звукопоглощающих покрытий для гиперзвуковых ударных слоев.

При высоких скоростях и температурах, сопутствующих полетам гиперзвуковых летательных аппаратов в атмосфере, в газе вокруг аппарата возникают различного рода физические явления (возбуждение и неравновесность степеней свободы молекул, диссоциация, ионизация молекул), которые относятся к реальным свойствам газа. Свойства реального газа

оказывают существенное воздействие как на среднее течение вокруг летательного аппарата, так и на развитие возмущений. Значительное число работ посвящено влиянию физико-химических процессов в газах на среднее течение при обтекании тел гиперзвуковым потоком, например [35-44]. Однако свойства реального газа играют значительную роль в устойчивости и ламинарно-турбулентном переходе в гиперзвуковых сдвиговых течениях.

В гиперзвуковых течениях релаксационные процессы, связанные с колебательным возбуждением и диссоциацией (которые происходят в гиперзвуковых потоках из-за аэродинамического нагрева) обеспечивают механизмы для демпфирования акустических волн [45] и, следовательно, могут повлиять на положение ламинарно-турбулентного перехода.

Переход в сжимаемых пограничных слоях является объектом исследований уже много лет, но только ограниченное число существующих экспериментальных и численных исследований проводилось для высокоэнтальпийных гиперзвуковых течений, где становятся важными колебательная релаксация и химические эффекты. В экспериментальных работах [46-47] с использованием модели пятиградусного конуса в гиперзвуковой ударной трубе было обнаружено, что увеличение энтальпии оказывает слабый стабилизирующий эффект на критическое число Рейнольдса в случае азота и воздуха, но значительно стабилизирует пограничный слой в случае с двуокисью углерода.

В численном исследовании [48], моделирующем влияние эффектов реального газа при обтекании плоской пластины гиперзвуковым потоком (числа Маха 10 и 15) воздуха в предположении его термического и химического равновесия, было показано, что высокотемпературные эффекты стабилизируют первую моду возмущений и дестабилизируют вторую. В [49] рассматривалось влияние термохимической неравновесности

пятикомпонентной смеси воздуха при М=10 на устойчивость гиперзвукового пограничного слоя на плоской пластине в рамках линейной теории устойчивости и было показано, что при указанных условиях потока

результаты расчетов возмущений второй моды для равновесного и неравновесного случаев слабо различаются. В [50] также в рамках линейной теории устойчивости было исследовано течение углекислого газа с учетом термически и химически неравновесных процессов на пятиградусном полуконусе и показано, что рост энтальпии приводит к изменению среднего течения и усилению возмущений, а релаксация при этом вызывает небольшой ослабляющий эффект. В [51] численно исследовалось влияние неравновесности вращательных и колебательных степеней свободы молекул кислорода и азота на устойчивость сжимаемого пограничного слоя на полубесконечной пластине для условий полета в атмосфере и течений в аэродинамической трубе. Был получен значительный дестабилизирующий эффект: для условий обтекания пластины с острой передней кромкой в аэродинамической трубе амплитуда низкочастотных возмущений первой моды возросла примерно в 50 раз по сравнению со значениями, рассчитанными в предположении термического равновесия.

Интерес к исследованию влияния внутренних степеней свободы молекул на устойчивость пограничного слоя и слоя смешения резко возрос после опубликования работы [52], где впервые экспериментально было показано влияние колебательной релаксации углекислого газа на увеличение длины ламинарного участка в гиперзвуковом пограничном слое. Эти данные интерпретировались, как поглощение энергии акустических возмущений пограничного слоя внутренними степенями свободы молекул углекислого газа. Численное исследование [53], проведенное в рамках линейной теории и нелинейных параболизованных уравнений устойчивости, показало сложную зависимость устойчивости сверхзвукового слоя смешения от доли и состава углеродосодержащих молекул в потоке через изменения профилей скорости и температуры среднего течения и механизм затухания возмущений вследствие конечности скоростей колебательной релаксации. В работе [54] численно и экспериментально было показано увеличение длины ламинарного участка в гиперзвуковом пограничном слое на затупленных телах при добавлении в

поток азота молекул углекислого газа. В монографии [55] наиболее полно представлены численные и аналитические результаты исследования роли релаксационных процессов, в частности, объемной вязкости и колебательной релаксации, в задачах гидродинамической устойчивости релаксирующих молекулярных газов и сделан вывод о реальности эффекта подавления гидродинамических возмущений процессами термической релаксации. Это в перспективе даёт ещё один способ управления ламинарно-турбулентным переходом гиперзвукового пограничного слоя.

Приведенный выше обзор работ показывает, что влияние внутренних степеней свободы неоднозначно сказывается на развитии возмущений и ламинарно-турбулентном переходе при высоких скоростях течений. Работы выполнены в узких диапазонах параметров потока, и в них зачастую отсутствуют полезные данные, например, о распределении пульсаций давления в гиперзвуковых пограничных и ударных слоях для термически возбужденных потоков. В этой связи представляет значительный интерес исследование влияния реальных свойств газа на развитие возмущений в гиперзвуковом ударном слое и, в том числе, влияния колебательных степеней свободы молекул углекислого газа. Углекислый газ, с одной стороны, представляется идеальным объектом для моделирования физических и химических процессов в высокоэнтальпийных гиперзвуковых потоках, поскольку это газ с низкой температурой возбуждения колебательных степеней свободы молекул, а с другой стороны, имеет реальное практическое значение при исследовании аэродинамики вхождения космических аппаратов в атмосферу Марса и Венеры, где он составляет значительную часть (95% - 96%) их атмосферы.

Сказанное выше позволяет сформулировать цели диссертационой работы:

1. Численное исследование эффективности интерференционного метода управления возмущениями гиперзвукового вязкого ударного слоя на пластине под углом атаки и применение интерференционного метода управления многочастотными возмущениями.

2. Численное моделирование влияния пористых звукопоглощающих материалов на интенсивность пульсаций давления в гиперзвуковых ударных слоях.

3. Исследование эффективности комбинированного метода управления возмущениями гиперзвуковых ударных слоев (одновременное использование интерференционного метода и метода звукопоглощающих покрытий).

4. Численное моделирование влияния возбуждения и неравновесности колебательных степеней свободы молекул углекислого газа на среднее течение и развитие возмущений в ВУС на пластине под углом атаки и исследование эффективности метода звукопоглощающих покрытий в высокотемпературных течениях.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы из 161 ед.

Во Введении описаны методы управления возмущениями гиперзвукового вязкого ударного слоя. Рассмотрена актуальность задачи, сформулированы цели работы, научная новизна и практическая значимость.

В главе 1 выполнено численное моделирование управления энтропийно-вихревыми возмущениями, генерируемыми акустическими возмущениями набегающего потока в ВУС на пластине под углами атаки а<15° интерференционным методом. Проведено исследование эффективности интерференционного метода управления возмущениями, генерируемыми в ВУС внешними акустическими волнами в спектре частот. Предложена математическая зависимость, позволяющая определять необходимую для подавления возмущений ВУС амплитуду и фазу возмущений типа вдув-отсос в зависимости от амплитуды и частоты внешних акустических волн в рассматриваемом диапазоне параметров. Рассмотрено гиперзвуковое обтекание системы «пластина - кососрезный свисток» с учетом геометрических параметров свистка при наличии в нем автоколебаний с целью получения

данных об амплитудной и фазовой связи пульсаций в кососрезном свистке и в ударном слое на пластине при вариации угла атаки пластины.

Вторая глава посвящена исследованию влияния пористых звукопоглощающих материалов на интенсивность пульсаций давления на поверхности пластины под углом атаки, обтекаемой гиперзвуковым (Мсо=21) низкотемпературным потоком азота. Продемонстрирована высокая эффективность поглощения пульсаций давления (до 50%) звукопоглощающим покрытием на частотах более 15 кГц. Проведено параметрическое исследование влияния положения и длины пористого звукопоглощающего участка на его эффективность. Показана возможность эффективного применения комбинированного метода управления интенсивностью возмущений в гиперзвуковом ударном слое на пластине под углами атаки более 15°.

В третьей главе проведено численное моделирование вязкого ударного слоя на пластине, обтекаемой высокотемпературным потоком воздуха, С02 и их смесью. Показано значительное влияние возбуждения и неравновесности колебательных степеней свободы углекислого газа на среднее течение и развитие возмущений в ВУС. Установлено, что возбуждение колебательных степеней свободы молекул углекислого газа приводит к увеличению интенсивности развивающихся в ВУС возмущений давления, т.е. дестабилизирует течение в гиперзвуковом ударном слое. Получено, что неравновесность колебательных степеней свободы СО2 приводит к демпфированию пульсаций давления в пограничном слое. Исследовано влияние пористого звукопоглощающего покрытия на пульсации давления у поверхности пластины и показана эффективность метода звукопоглощающих покрытий в высокотемпературных течениях газа.

В Заключении сформулированы основные выводы диссертационной работы. Список литературы приводится в конце диссертационной работы.

На защиту выносятся:

— Результаты численного моделирования интерференционного метода управления интенсивностью возмущений в ВУС на пластине под углами атаки 0<а<15° в гиперзвуковом низкотемпературном потоке азота;

— Результаты численного моделирования метода пористых звукопоглощающих покрытий для управления возмущениями ВУС на пластине под углом атаки в гиперзвуковом низкотемпературном потоке азота;

— Расчетные данные по эффективности комбинированного метода управления возмущениями ВУС (объединение интерференционного метода и метода звукопоглощающих покрытий);

— Результаты численного моделирования влияния колебательной релаксации на развитие возмущений в ударном слое на пластине, обтекаемой колебательно возбуждённым углекислым газом в условиях трубного эксперимента, и программные модули для пакета ANSYS Fluent по учету колебательной релаксации С02;

— Данные численного моделирования эффективности подавления пульсаций давления звукопоглощающим материалом на пластине в колебательно возбужденном потоке воздуха и С02.

Научная новизна работы:

1. Впервые в гиперзвуковом ударном слое на пластине под различными углами атаки численно реализован интерференционный метод управления интенсивностью пульсаций при воздействии на вязкий ударный слой внешних монохроматических акустических волн и возмущений типа вдув-отсос с поверхности пластины.

2. Впервые численно реализован интерференционный метод управления интенсивностью пульсаций в вязком ударном слое на пластине под нулевым углом атаки с акустическими возмущениями набегающего потока в спектре частот.

3. Получены новые данные о нарастании амплитуд гармоник при различных углах атаки системы пластина-кососрезный свисток.

4. Впервые для возмущений гиперзвукового ударного слоя численно реализован комбинированный метод управления их интенсивностью с помощью интерференционного метода и метода звукопоглощающих покрытий.

5. Впервые выполнено численное моделирование высокотемпературного течения в тракте аэродинамической трубы ИТ-302М с учётом возбуждения и неравновесности колебательных степеней свободы молекул.

6. Впервые численно реализовано управление возмущениями ВУС на пластине под углом атаки в низко- и высокотемпературном потоке с помощью метода звукопоглощающих покрытий.

Научная и практическая значимость работы:

Реализован интерференционный метод управления интенсивностью пульсаций в ВУС на пластине под углом атаки. Предложена математическая зависимость, позволяющая определять необходимую для подавления пульсаций в ВУС амплитуду и фазу возмущений типа вдув-отсос в зависимости от амплитуды и частоты внешних акустических волн.

Получены данные о нелинейных процессах в ВУС на пластине с кососрезным газодинамическим свистком, расположенной под углом атаки в гиперзвуковом потоке.

Реализовано управление интенсивностью пульсаций в ВУС на пластине под углом атаки в потоке низкотемпературного азота с помощью метода звукопоглощающих покрытий.

Получены данные о параметрах потока в аэродинамической трубе ИТ-302М с учётом возбуждения и неравновесности колебательных степеней свободы молекул.

Выявлено влияние возбуждения и неравновесности колебательных степеней свободы молекул на среднее течение и развитие возмущений. Исследована эффективность метода звукопоглощающих покрытий для высокотемпературных гиперзвуковых течений углекислого газа. Достоверность результатов подтверждается их совпадением с экспериментальными данными, расчётными данными других авторов и результатами, полученными с помощью других расчётных кодов.

Личный вклад автора

Все основные результаты работы получены при участии автора. Расчеты, представленные в первых двух главах, проводились с помощью программы решения уравнений Навье-Стокса, разработанной к.ф.-м.н. А.Н. Кудрявцевым. Экспериментальные данные пол учены д.ф.-м.н. С.Г. Мироновым и к.ф.-м.н. И.С. Цырюльниковым. Диссертанту принадлежит: проведение расчётов по реализации интерференционного метода и метода звукопоглощающих покрытий, разработка программного модуля для учёта в пакете ANSYS Fluent возбуждения и неравновесности колебательных степеней свободы молекул углекислого газа, анализ полученных результатов и их верификация.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались на российских и международных научных конференциях и семинарах. В том числе на молодёжной конференции «Устойчивость и турбулентность течений гомогенных и гетерогенных жидкостей» (Новосибирск, 2008, 2010), на Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2008, 2009, 2011), на Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (Кемерово 2008, Новосибирск 2011, Томск 2013), на Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Актуальные

вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (Новосибирск, 2008), на Всероссийской конференции молодых учёных «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии» (Новосибирск, 2009 и 2011), на Международной конференции «Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность» (Москва 2010, 2012, 2014), на Международной конференции по методам аэрофизических исследований ICMAR'2010, ICMAR'2012, ICMAR'2014, на Международной конференции «Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика H.H. Яненко (Новосибирск, 2011), на Международной научной конференции по механике «Шестые Поляховские чтения» (Санкт-Петербург, 2012), на XII международной конференции молодых учёных «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» в рамках Всероссийской научной конференции XXX Сибирский теплофизический семинар (Новосибирск, 2012), на Четвёртой Всероссийской конференции «Вычислительный эксперимент в аэроакустике» (Светлогорск, 2012), на XXXIII Международной конференции «Dynamics Days Europe» (Испания, Мадрид, 2012), на Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (Алушта 2013), на 3-ей немецко-российской неделе молодых исследователей «Aviation and Space» (Новосибирск, 2013), на Всероссийской конференции «Новые математические модели механики сплошных сред: построение и изучение», приуроченной к 95-летию академика JI.B. Овсянникова (Новосибирск, 2014), на 1-ой Международной конференции по высокоскоростным течениям «High-Speed Flow Conference» (Китай, Пекин, 2014).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кириловский, Станислав Викторович, 2014 год

Литература

1. Хейз У.Д., Пробстии Р.Ф. Теория гиперзвуковых течений. - М.: Изд-во иностр. лит., 1962.

2. Mack L.M. Linear stability theory and the problem of supersonic boundary-layer transition // AIAA Journal. 1975. V. 13. No.3. P. 278-289.

3. Mironov S.G., Maslov A.A. Experimental study of secondary instability in a hypersonic shock layer on a flat plate // J. Fluid Mech. 2000. V. 412. P.259-277.

4. Bountin D., Shiplyuk A., Maslov A. Evolution of nonlinear processes in a hypersonic boundary layer on a sharp cone // J. Fluid Mech. 2008. V. 611. P. 427-442.

5. Маслов A.A., Поплавская T.B., Цырюльников И.С. Нелинейные волновые процессы в гиперзвуковом ударном слое // Изв. РАН. МЖГ. 2010. №4. С. 43-50.

6. Тарасенко Д. А. Структура и циркуляция стратосферы и мезосферы Северного полушария. JL: Гидрометеоиздат, 1988.

7. Reshotko Е. Boundary layer instability transition and control // AIAA Paper N94-0001. 1994. 20p.

8. Маслов A.A., Миронов С.Г., Поплавская T.B. Введение в динамику вязкого газа // Учебное пособие НГУ. Новосибирск, 2010, 168 с.

9. Schubauer G.B., Skramstad Н.К. Laminar-boundary layer oscillations and transition on a flat plate // NACA TN 909.1948.

10. Biringen S. Active control of transition by periodic suction-blowing // Phys. Fluids. 1984. Vol. 27. No. 6. P. 1345-1355.

11. Danabasoglu G., Biringen S., Streett C.L. Spatial simulation of instability control by periodic suction blowing // Phys. Fluids A. 1991. V. 3. N. 9. P. 21382147.

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

13. Laurien E., Kleiser L. Numerical simulation of boundary-layer transition and transition control // J. Fluid Mech. 1989. V. 199. P.403-440.

14. Bayliss A., Maestrello L., Parikh P., Turkel E. Numerical simulation of boundary-layer excitation by surface heating/cooling // AIAA. J. 1986. V. 24. N 7. P.1095-1101.

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

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

17. Milling R.W. Tollmien-Schlichting wave cancellation // Phys. Fluids. 1981. V. 24. N 5. P.979-981.

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

19. Ho C.-M. Interaction between fluid dynamics and new technology // 1-st Internat. Conf. Flow Interaction cum Exhibition/Lectures on Interaction of Science & Art (SCART'94)/ Ed. by N.W.M. Ko, H.E. Fiedler, B.H.K. Lee. -Hong Kong, 1994. P.l-8.

20. Ho C.-M., Tai Y.-C. MEMS: Science and technology // Application of Microfabrication to Fluid Mechanics / Ed. By P.R. Bandyopadhyay, K.S. Breuer, C.J. Blechinger: V. FED-197. - ASME 1994. P.39-48.

21. Ho C.-M., Tai Y.-C. Micro-electro-mechanical systems (MEMS) and fluid flows // Ann. Rev. Fluid Mech. 1998. V. 30. P.579-612.

22. Lofdahl L., Gad-el-Hak M. MEMS applications in turbulence and flow control // Progr. Aerosp. Sci. 1999. V. 35. P.101-203.

23. Gmelin C., Rist U. Active control of laminar-turbulent transition using instantaneous vorticity signals at the wall // Physics of Fluids. 2001. V.13. N 2. P.513-519.

24. Rist U., Gmelin C. Active control of laminar-turbulent transition using instantaneous wall vorticity // Abstract of 5-th ERCOFTAC SIG 33 "Laminar-

Turbulent Transition Mechanisms, Prediction and Control", Nasslingen, Stockholm Sweden. 2006.

25. Maslov A., Sidorenko A., Zanin В., Postnikov В., Budovsky A., Malmuth N. Plasma Control of Flow Separation on Swept Wing at High Angles of Attack // AIAA-2008-540 (46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada, Jan. 7-10,2008).

26. Maslov A.A., Kosinov A.D., Shevelkov S.G. Experiments on the stability of supersonic laminar boundary layers // J. Fluid Mech. 1990. V. 219. P. 621-633.

27. Maslov A.A., Sidorenko A.A., Arnal D., Shiplyuk A.N. Leading edge receptivity of hypersonic boundary layer on a flat plate // J. Fluid Mech. 2001. V.426. P.73-94.

28. Egorov I.V., Fedorov A.V., Soudakov V.G. Receptivity of a hypersonic boundary layer over a flat plate with a porous coating // J. Fluid Mech., 2008, Vol. 601, pp. 165-187.

29. Егоров И. В., Судаков В. Г., Федоров А. В. Численное моделирование стабилизации сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине пористым покрытием // Известия РАН. Сер. МЖГ. 2006. №3. С. 39-49.

30. Егоров И. В., Новиков А.В., Федоров А. В. Численное моделирование стабилизации сверхзвукового отрывного пограничного слоя пористым покрытием // ПМТФ. 2007. № 2.

31. Egorov I., Fedorov A., Novikov A., Soudakov V. Direct Numerical Simulation of supersonic boundary-layer stabilization by porous coating // AIAA Paper 2007-948.

32. Фомин B.M., Федоров A.B., Маслов A.A., Буров Е.В., Шиплюк А.Н., Малмут Н.Д. Стабилизация гиперзвукового пограничного слоя покрытиями, поглощающими ультразвук // ДАН. 2002. Т. 384. № 2. С. 1-5.

33. Fedorov A.V., Shiplyuk A.N., Maslov A.A., Burov E.V., Malmuth N. Stabilization of a hypersonic boundary layer using an ultrasonically absorptive coating // J. Fluid Mech. 2003. V. 479. P.99-124.

34. Фомин В.М., Федоров A.B., Козлов В.Ф., Шиплюк А.Н., Маслов A.A., Буров Е.В., Малмут Н.Д. Стабилизация гиперзвукового пограничного слоя поглощающими покрытиями с регулярной микроструктурой // ДАН. 2004. Т. 399. № 5. С.1-5.

35. Осипов А.И., Уваров A.B. // Успехи физических наук. 1992. Т 162. № 11. С. 1-42.

36. Тирский Г.А. // Сборник работ «Современные газодинамические и физико-химические модели гиперзвуковой аэродинамики и теплообмена» под редакцией ак. Л.И. Седова, Часть I, Москва: Изд-во МГУ, 1994, С.9-43.

37. Ступоченко Е.В., Лосев С.А., Осипов А.И. Релаксационные процессы в ударных волнах. М.: Наука, 1965.484с.

38. Афонина Н.Е., Громов В.Г. // Аэромеханика и газовая динамика. 2001. № 2. С.35-47.

39. Лунев В.В. Течение реальных газов с большими скоростями. М.: Физматлит, 2007. 652с.

40. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Физматлит, 2008. 759с.

41. Шевелев Ю.Д., Сызранова Н.Г. // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2007. Том 5, URL: http://www.chemphvs.edu.ru/pdf/2007-12-17-001.pdf

42. Голомазов М.М. // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2008. Том 6, URL: http://www.chemphvs.edu.ru/pdf/2008-10-23-0021 .pdf

43. Кустова Е.В., Нагнибеда Е.А., Шевелев Ю.Д., Сызранова Н.Г. // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2008. Том 6, URL: http://www.chemphvs.edu.ru/pdf/2008-04-04-001 .pdf

44. Viviani A., Pezzella G. Computational Flowfield Analysis of a Planetary Entry Vehicle // Numerical simulations - examples and applications in computational fluid dynamics. 2012. P. 123-154.

45. Hornung H. G., Adam P. H., Germain P., Fujii K., Rasheed A. On transition and transition control in hypervelocity flow // Proceedings of the Ninth Asian Congress of Fluid Mechanics. May 27-31 2002.

46. Germain P., Hornung H. G. Transition on a slender cone in hypervelocity flow // Experiments in Fluids. 1997. V. 22. P. 183-190.

47. Adam P., Hornung H. G. Enthalpy effects on hypervelocity boundary-layer transition: Ground test and flight data // Journal of Spacecraft and Rockets. 1997. V. 34. No. 5. P. 614-619.

48. Malik M.R., Anderson J.D. Real gas effect on hypersonic boundary layer stability//Phys. Fluids A. 1991. V. 3. No. 5. P. 803-821.

49. Hudson M.L., Chockani N., Candler G.V. Linear stability of hypersonic flow in thermochemical nonequilibrium // AIAA Journal. 1997. V. 35, No. 6. P. 958964.

50. Johnson H. В., Seipp Т., Candler G.V. Numerical study of hypersonic reacting boundary layer transition on cones // Physics of Fluids. 1998. V. 10. No. 10. P. 2676-2685.

51. Bertolotti F.P. The influence of rotational and vibrational energy relaxation on boundary-layer stability // J. Fluid Mech. 1998. V. 372. P. 93-118.

52. Fujii K., Hornung H.G. Experimental investigation of high-enthalpy effects on attachment-line boundary-layer transition // AIAA Journal. 2003. V. 41. No. 7. P. 1282-1291.

53. Massa L. Effect of carbon content on supersonic shear-layer instability // J. Fluid Mech. 2012. V. 693. P.261-296.

54. Leyva I.A., Laurence S., Beierholm W-K., Hornung H.G., Wagnild R., Candler G. Transition delay in hypervelocity boundary layers by means of C02 /acoustic instability interactions // AIAA paper 2009-1287.

55. Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. Устойчивость течений релаксирующих молекулярных газов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 227с.

-----Глава 1

56. Кудрявцев А. Н., Миронов С. Г., Поплавекая Т. В., Цырюльников И. С. Экспериментальное исследование и прямое численное моделирование развития возмущений в вязком ударном слое на плоской пластине // ПМТФ. 2006. Т.47. №5.

57. Кудрявцев А. Н., Маслов А. А., Миронов С. Г., Поплавекая Т. В., Цырюльников И. С. Прямое численное моделирование восприимчивости гиперзвукового ударного слоя к естественным и искусственным возмущениям // Вычислительные технологии. 2006. Т. 11,4. 1. С. 108-115.

58. Маслов А.А., Кудрявцев А.Н., Миронов С.Г., Поплавекая Т.В., Цырюльников И.С. Численное моделирование восприимчивости гиперзвукового ударного слоя к акустическим возмущениям // ПМТФ. 2007. Т. 48. № 3. С.87-91.

59. Поплавекая Т. В., Кудрявцев А. Н., Миронов С. Г., Цырюльников И. С. Исследование распределенной и локализованной восприимчивости гиперзвукового ударного слоя на пластине // Вестник НГУ, физика. 2008. Т.З. Вып.2. С.21-27.

60. Maslov А.А., Kudryavtsev A.N., Mironov S.G., Poplavskaya T.V., Tsyryulnikov I.S. Wave processes in a viscous shock layer and control of fluctuations // J. Fluid Mech. 2010. V. 650. P. 81-118.

61. Егоров И.В., Судаков В.Г., Федоров A.B. Численное моделирование восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя к акустическим возмущениям // Изв. РАН. МЖГ. 2006. №2. С. 43-52.

62. Ma Y., Zhong X. Receptivity of a supersonic boundary layer over a flat plate. Part 1: Wave structures and interactions // J. Fluid Mech. 2003. V. 488. P. 3178.

63. Ma Y., Zhong X. Receptivity of a supersonic boundary layer over a flat plate. Part 2: Receptivity to freestream sound // J. Fluid Mech. 2003. V. 488. P. 79121.

64. Ma Y., Zhong X. Receptivity of a supersonic boundary layer over a flat plate. Part 3: Effects of different types of free-stream disturbances // J. Fluid Mech. 2005. V. 532. P. 63-109.

65. Качанов Ю. С., Козлов В. В., Левченко В. Я. Возникновение турбулентности в пограничном слое. Изд-во "Наука", СО, Новосибирск 1982. 150с.

66. Бойко А.В., Грек Г.Р., Довгаль А.В., Козлов В.В. Физические механизмы перехода к турбулентности в открытых течениях. Москва-Ижевск, 2006. 304с.

67. Nosenchuck D.M. Passive and active control of boundary layer transition. - Ph. D. Thesis. 1988. Calif. Institute of Technology. Pasadena. Calif. USA.

68. Фомин B.M., Кудрявцев A. H., Маслов A.A., Миронов С. Г., Поплавская Т. В., Цырюльников И. С. Активное управление возмущениями в гиперзвуковом ударном слое // ДАН 2007. Т.414. № 2. С. 1-4.

69. Миронов С. Г., Маслов А.А., Кудрявцев А. Н., Поплавская Т. В., Цырюльников И. С. Активное управление возмущениями в гиперзвуковом ударном слое // Вестн. Новосиб. гос. Ун-та. Серия: Физика. 2008. Т. 3. Вып.2. С. 15-20.

70. Маслов А.А., Кудрявцев А. Н., Миронов С. Г., Поплавская Т. В., Цырюльников И. С. Управление возмущениями в гиперзвуковом ударном слое на пластине нестационарным воздействием с поверхности // Изв. РАН. Сер. МЖГ. 2008. №3. С. 152-161.

71. Кудрявцев А. Н., Поплавская Т. В. Подавление пульсаций, генерируемых в гиперзвуковом ударном слое внешними акустическими волнами // Ученые записки ЦАГИ. 2010. Т. XLI. № 2. С.31-36.

72. Поплавская Т.В. Устойчивость и управление гиперзвуковыми ударными слоями: автореф. дисс. д-ра физ.-мат. наук: 01.02.05. — Новосибирск, 2010. —37 с.

73. McKenzie J. F., Westphal К. О. Interaction of linear waves with oblique shock waves // Phys. Fluids. 1968. V. 11. P. 2350-2362.

74. Маслов А. А., Поплавекая Т. В., Цырюльников И. С. Нелинейные волновые процессы в гиперзвуковом ударном слое // Изв. РАН. Сер. МЖГ. 2010. № 4. С.43-51.

75. Гапонов С.А., Маслов А.А. Развитие возмущений в сжимаемых потоках. -Новосибирск: Наука, 1980. 144с.

76. Кудрявцев А. Н., Поплавекая Т. В., Хотяновский Д.В. Применение схем высокого порядка точности при моделировании нестационарных сверхзвуковых течений // Мат. Моделирование. 2007. Т. 19. № 7, С.39-55.

77. Rudman S., Rubin S.G. Hypersonic viscous flow over slender bodies with sharp leading edges // AIAA J. 1968. V.6. N.10. P.1883-1890. Рус. пер. PTK. 1968. T.6.N.10. C.72-81.

78. McCroskey W.J., McDougall J.G. Shock wave shapes on a sharp flat plate in rarefied hypersonic flow // AIAA J. 1966. V.4. N 1. Рус пер. PTK. 1966. T.4. N 1.C.231-232.

79. Коган M. H. Динамика разреженного газа. М.: Наука, 1974.

80. Кириловский С.В., Поплавекая Т.В., Цырюльников И.С. Исследование развития локализованных возмущений в гиперзвуковом ударном слое // Вестн. Новосиб. гос. Ун-та. Серия: Физика. 2010. Т.5. Вып. 3. С.29-37.

81. ANSYS Fluent Theory Guide. Release 12.1,2009.

82. ANSYS Fluent UDF Manual. Release 12.1,2009.

83. Кириловский С. В., Поплавекая Т.В., Миронов С.Г., Цырюльников И.С. Гиперзвуковое обтекание системы пластина-кососрезный свисток // Изв. РАН. Сер. МЖГ. 2013. № 6. С.51-58.

84. Кириловский С.В. Поплавекая Т.В. Влияние числа Маха на восприимчивость и развитие возмущений в ударном слое // Молодёжная конференция «Устойчивость и турбулентность течений гомогенных и гетерогенных жидкостей», 23-25 апреля 2008 г., Новосибирск, С. 174-177.

85. Кириловский С.В. Прямое численное моделирование развития возмущений в гиперзвуковом ударном слое // XLVI Международная научная

студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», 2630 апреля 2008г., Новосибирск, С. 96.

86. Кириловский C.B., Цырюльников И.С. Моделирование управления гиперзвуковым ударным слоем // IX Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям, 28-30 октября 2008 г., Кемерово, С. 101.

87. Кириловский C.B. Численное исследование устойчивости гиперзвукового ударного слоя // X Всероссийская конференция молодых ученых «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики», 1821 ноября 2008 г., Новосибирск, С. 82-83.

88. Кириловский C.B. Прямое численное моделирование развития возмущений в гиперзвуковом вязком ударном слое // Пятнадцатая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных, 26 марта — 2 апреля 2009 г., Кемерово - Томск, С. 608-609.

89. Кириловский C.B. Устойчивость и управление возмущениями гиперзвукового ударного слоя // XLVII Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», IIIS апреля 2009 г., Новосибирск, С. 43.

90. Кириловский C.B., Поплавская Т.В. Численное моделирование взаимодействия акустических возмущений с гиперзвуковым вязким ударным слоем // VII Всероссийская конференция молодых учёных «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии», 2529 мая 2009 г., Новосибирск, С. 102-104.

91. Кириловский C.B., Миронов С.Г., Поплавская Т.В., Цырюльников И.С. Устойчивость и управление возмущениями гиперзвукового ударного слоя // Международная конференция «Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность», 1-7 марта 2010 г., Москва, С. 100-103.

92. Кириловский C.B., Поплавская Т.В. Исследование развития локализованных возмущений в гиперзвуковых ударных слоях //

Молодежная конференция «Устойчивость и турбулентность течений гомогенных и гетерогенных жидкостей», 21-24 апреля 2010 г., Новосибирск, С. 161-164.

93. Kirilovskii S.V., Poplavskaya T.V. Multiwave processes in a hypersonic viscous shock layer // International conference on the methods of aerophysical research, 1-6 November 2010 г., Novosibirsk, Russia, C. 109-110.

94. Кириловский C.B. Управление возмущениями в гиперзвуковом вязком ударном слое на пластине под углом атаки // XLIX Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», 16-20 апреля 2011 г., Новосибирск, С. 40.

95. Кириловский C.B. Поплавская Т.В. Многоволновые процессы в гиперзвуковом вязком ударном слое // Международная конференция «Современные проблемы прикладной математики и механики: теория, эксперимент и практика», посвященная 90-летию со дня рождения академика Н.Н Яненко. Новосибирск, Россия, 30 мая - 4 июня 2011 г., С.119-120.

96. Кириловский C.B., Поплавская Т.В. Численное моделирование интерференционного управления возмущениями ВУС на пластине под углом атаки // XII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям, 35 октября 2011г., Новосибирск, С. 17-18.

97. Кириловский C.B. Управление многоволновыми возмущениями гиперзвукового вязкого ударного слоя // «ЭРЭЛ-2011»: Материалы Всероссийской конференции научной молодежи / [отв. ред.: И.И. Христофоров и др. ]. - Якутск: Изд-во ООО «Цумори Пресс», 2011. - Том 1.С.16.

98. Кириловский C.B., Поплавская Т.В. Исследование нелинейных процессов в вязком ударном слое на пластине // Материалы международной конференции «Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность» НЕЗАТЕГИУС - 2012. С. 198-200.

99. Кириловский С.В., Поплавская Т.В. Развитие локализованных возмущений в гиперзвуковом ударном слое на пластине под углом атаки // IX Всероссийская конференция молодых учёных «Проблемы механики: теория, эксперимент и новые технологии», 23-25 апреля 2012 г., Новосибирск, С. 126-129.

100. Т. V. Poplavskaya, S.V. Kirilovsky, I.S. Tsyryulnikov Evolution of multifrequency disturbances in a viscous shock layer on a plate // Int. Conf. on Methods of Aerophysical Research: Proceed. Pt. II / Ed. V.M. Fomin. Kazan: 2012. P.222-223.

101. Кириловский C.B., Поплавская T.B., Цырюльников И.С. Гиперзвуковое обтекание системы модель-кососрезный свисток с учётом геометрических параметров свистка и автоколебаний в нём // Всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке, технике, медицине», 2-5 ноября 2012, г. Томск, С. 6971.

102. Кириловский С.В., Поплавская Т.В., Цырюльников И.С. Управление возмущениями гиперзвукового вязкого ударного слоя на пластине // ПМТФ 2012, т. 53. N 3, С. 38-47.

-----Глава 2

103.Malmuth N. D., Fedorov А. V., Shalaev V., Cole J., Khohlov A. Problems in High Speed Flow Prediction Relevant to Control // AIAA Paper 98-2695.

104.Rasheed A., Hornung H. G., Fedorov A. V., Malmuth N. D. Experiments on Passive Hypervelocity Boundary Layer Control Using an Ultrasonically Absorptive Surface // AIAA J. 2002. Vol. 40. P. 481-489.

105. Fedorov A., Shiplyuk A., Maslov A., Burov E., Malmuth N. Stabilization of a Hypersonic Boundary Layer Using an Ultrasonically Absorptive Coating // J. Fluid Mech. 2003. Vol. 479. P. 99-124.

106.Fedorov A., Kozlov V., Shiplyuk A., Maslov A., Sidorenko A., Burov E., Malmuth N. Stability of Hypersonic Boundary Layer on Porous Wall with Regular Microstructure // AIAA Paper 2003-4147, July 2003.

107. Chokani N., Bountin D. A., Shipluk A. N., Maslov A. A. Nonlinear Aspects of Hypersonic Boundary-Layer Stability on a Porous Surface // AIAA J. 2005. Vol. 43. P. 149-155.

108.Д. А. Бунтин, С. В. Лукашевич, А. А. Маслов, А. Н. Шиплюк Влияние затупления носовой части конуса и ультразвук-поглощающего покрытия на переход в гиперзвуковом пограничном слое // Изв. РАН. Сер. МЖГ. 2010. №6. С. 74-81.

109. Egorov I.V., Fedorov A.V., Soudakov V.G. Receptivity of a hypersonic boundary layer over a flat plate with a porous coating // J. Fluid Mech. 2008. V. 601. P.165-187.

110. Маслов A.A., Миронов С.Г., Поплавская T.B., Цырюльников И.С. Волновые процессы.в ударном слое на пластине, расположенной под углом атаки // ПМТФ. 2010. № 4.

111. Xiaolin Zhong Direct numerical simulation of hypersonic boundary-layer transition over blunt leading edges // AIAA Paper 97-0755.

112. Егоров И.В., Судаков В.Г., Федоров A.B. Численное моделирование восприимчивости сверхзвукового пограничного слоя к акустическим возмущениям // Изв. РАН. МЖГ. 2006. №1. С.42-53.

ИЗ. Egorov I. V., Fedorov А. V. and Soudakov M. G. Receptivity of a hypersonic boundary layer over a flat plate with a porous coating // J. Fluid Mech. 2008, V. 601, P. 165-187.

114. Гапонов С.А. Влияние сжимаемости газа на устойчивость пограничного слоя над проницаемой поверхностью при дозвуковых скоростях // ПМТФ. 1975. № 1.С. 121-127.

115. Fedorov А. V., Malmuth N. D., Rasheed A., Hornung H. G. Stabilization of hypersonic boundary layers by porous coatings // AIAA J. 2001. V. 39, N. 4, P. 605-610.

116. Sandham, N.D., Ludeke, H. Numerical study of mach 6 boundary-layer stabilization by means of a porous surface// AIAA J. 2009, V. 47, N. 9, P. 22432252.

117. Fedorov A. V., Bres G. A., Inkman M. and Colonius T. Instability of hypersonic boundary layer on a wall with resonating micro-cavities // AIAA Paper 2011373.

118. Цырюльников И. С., Миронов С. Г. Определение характеристик поглощения ультразвука тонкими пористыми покрытиями // Теплофизика и аэромеханика. 2004. Т. 11, № 4. С. 523-532.

119. Stinson М. R., Champoux Y. Propagation of sound and the assignment of shape factors in model porous materials having simple pore geometries // J. Acoust. Soc. Amer. 1992. V. 91, N 2. P. 685-695.

120.Маслов А. А., Миронов С. Г., Поплавская Т. В., Цырюльников И. С., Кириловский С. В. Воздействие звукопоглощающих материалов на интенсивность возмущений в ударном слое пластины, расположенной под углом атаки//ПМТФ. 2012. Т.53. №2.

121. Кириловский С.В., Цырюльников И.С. Управление возмущениями гиперзвукового вязкого ударного слоя на пластине под углом атаки // «ЭРЭЛ-2011»: Материалы Всероссийской конференции научной молодежи / [отв. ред.: И.И. Христофоров и др. ]. - Якутск: Изд-во ООО «Цумори Пресс», 2011.- Том 1. С.43.

122. Кириловский С.В., Поплавская Т.В., Цырюльников И.С. Управление возмущениями гиперзвукового вязкого ударного слоя // VI Поляховские чтения. Международная научная конференция по механике, посвященная 95-летию со дня рождения С.В. Валандера, Санкт-Петербург, 2012. Тезисы докладов, С. 143.

123. Кириловский С.В., Поплавская Т.В. Влияние звукопоглощающего покрытия на интенсивность возмущений в ударном слое пластины под углом атаки // X международная конференция молодых учёных «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» в

рамках всероссийской научной конференции XXX Сибирский теплофизический семинар, 13-16 июня 2012 г., Новосибирск, С. 60.

124.Kirilovskiy S. V., Poplavskaya T. V., Tsyryulnikov I. S. Ansys fluent application for solving of receptivity problem of hypersonic shock layers // Int. Conf. on Methods of Aerophysical Research: Proceed. Pt. II / Ed. V.M. Fomin. Kazan: 2012. P.150-151.

125.Кириловский C.B., Поплавская T.B., Цырюлышков И.С. Применение пакета ANSYS FLUENT для решения задач восприимчивости гиперзвуковых ударных слоев // Четвёртая всероссийская конференция «Вычислительный эксперимент в аэроакустике», 17-22 сентября 2012, г. Светлогорск, С. 86-89.

126.Кириловский C.B., Поплавская Т.В., Цырюлышков И.С. Исследование восприимчивости гиперзвукового ударного слоя на пластине с пористой вставкой // Всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке, технике, медицине», 2-5 ноября 2012, г. Томск, С. 71-73.

-----Глава 3

127. Гапонов С.А., Петров Г.В. Устойчивость пограничного слоя неравновесного диссоциирующего газа // Новосибирск: Наука, 2013.

128. Гордиец Б.Ф., Осипов А.И., Шелепин JI.A. Кинетические процессы в газах и молекулярные лазеры. М.: Наука, 1980. 512с.

129. Нагнибеда Е.А., Кустова Е.В. Кинетическая теория процессов переноса и релаксации в потоках неравновесных реагирующих газов. СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2003. 272с.

130. Лосев С.А. Газодинамические лазеры. М.: Наука, 1971. 227с.

131. Шварц Р.Н., Славский З.И., Герцфельд К.Ф. // Газодинамика и теплообмен при наличии химических реакций. М.: Наука. 1962. С. 399-420.

132. Физико-химические процессы в газовой динамике // Под ред. Г.Г. Черного, С.А. Лосева. М.: Изд-во Моск. Ун-та. 1995. 350с.

133. Гордиец Б.Ф., Жданок С.А. // Неравновесная колебательная кинетика. Под ред. М. Капители. М.: Мир. 1989. С. 61-103.

134. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720с.

135. Camac М. С02 relaxation processes in shock waves // Fundamental Phenomena in Hypersonic Flow. 1966. P. 195-218.

136. Smiley E., Winkler E. Shock-Tube Measurements of Vibrational Relaxation // J. Chem. Phys., vol. 22, no. 12, December 1954,pp. 2018-2022.

137. Griffith W., Brickl D. and Blackman V. Structure of Shock Waves in Polyatomic Gases // Phys. Rev., vol. 102, no. 5, June 1, 1956, pp. 1209-1216.

138. Blackman V. Vibrational relaxation in oxygen and nitrogen // J. Fluid. Mech., Vol.1,1956, pp. 61-85.

139. Baganoff D. Experiment on wall-pressure history in shock-reflexion process // J. Fluid. Mech., Vol. 23, Pt. 2, October 1965, pp. 209-228.

140. Witteman W. J. Vibrational Relaxation in Carbon Dioxide II // J. Chem. Phys., vol. 37, no. 3, July 1962, pp. 655-661.

141. Кондратьев B.H., Никитин E.E. Кинетика и механизм газофазных реакций. -М.: Наука, 1973.

142. Ormonde S. Vibrational relaxation theories and measurements // Rev. Mod. Phys., 1975, v. 47, p. 193.

143. Громыко Ю.В., Маслов А.А., Сидоренко А.А., Поливанов П.A., Цырюльников И.С. // Вестник НГУ. серия: физика. 2011. Т.6. Вып. 2. С. 1016.

144. Maslov A.A., Kosinov A.D., Shevelkov S.G. Experiments on the stability of supersonic laminar boundary layers // J. Fluid Mech. 1990. V. 219. P. 621-633.

145. Laufer J. Some statistical properties of the pressure field radiated by a turbulent boundary layer//Phys. Fluids. 1964. V.7(8). P. 1191-1197.

r\

146. Цырюльников И.С., Маслов А.А., Миронов С.Г., Поплавская Т.В., Кириловский С.В. Об эффективности метода звукопоглощающих покрытий в колебательно возбужденном гиперзвуковом потоке // ПЖТФ. 2015. (в печати)

. 147. A.A. Maslov, S.G. Mironov, I.S. Tsyryulnikov, T.V. Poplavskaya, S.V. Kirilovsky, Yu.V. Gromiko, M.I. Yaroslavtsev Effect of internal degrees of freedom of molecules on the disturbances development in a hypersonic shock layer on a flat plate // Int. Conf. on Methods of Aerophysical Research: Proceed. Pt. II / Ed. V.M. Fomin. Kazan: 2012. P.197-198.

148. Поплавская T.B., Кириловский С.В. Численное моделирование гиперзвукового обтекания пластины реальным газом // Всероссийская конференция с международным участием «Инфорхмационные и математические технологии в науке, технике, медицине», 2-5 ноября 2012, г. Томск, С. 92-94.

149. Поплавская Т.В., Кириловский С.В. Влияние возбуждения колебательных степеней свободы молекул на гиперзвуковое обтекание пластины // XVIII Международная конференция по вычислительной механике и современным прикладным программным системам ВМСППС'2013 , 22-31 мая 2013, г. Алушта, С. 650-652.

150. Kirilovskiy S.V., Poplavskaya Т. V. Numerical simulation of hypersonic real gas flow // XXXIII International Conference Dynamics Days Europe, 3-7 June 2013, Madrid, Spain, p. 241.

151. Кириловский C.B., Поплавская T.B., Цырюльников И.С. Применение пакета ANSYS FLUENT для решения задач воздействия акустических волн на гиперзвуковой ударный слой на пластине // Математическое моделирование, 2013, т. 25, N 9, С. 32-42.

152. Kirilovskiy S.V., Poplavskaya Т. V. Numerical simulation of nonequilibrium flow over a plate in aerodynamic tunnel // The Third German-Russian Week of the Young Re-searcher "Aviation and Space", Novosibirsk September 23-27, 2013, p.40.

153. Кириловский С.В., Поплавская Т.В. Численное моделирование гиперзвукового течения высокоэнтальпийного газа // XIV Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям, 15-17 октября 2013, г. Томск, С.21.

154. Кириловский С.В., Поплавская Т.В. Численное моделирование влияния термической релаксации на гиперзвуковые течения // I Всероссийская научно-техническая Интернет-конференция молодых ученых «Прикладная математика, механика и процессы управления», 14-19 ноября 2013 г., С. 54-55.

155. Кириловский С.В., Поплавская Т.В., Цырюльников И.С. Особенности развития возмущений при обтекании пластины гиперзвуковым потоком газа в высокоэнтальпийной аэродинамической трубе // Международная конференция «Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность» НЕЗАТЕГИУС - 2014. С. 111-112.

156. Кириловский С.В., Поплавская Т.В. Реализация в пакете ANSYS Fluent колебательной релаксации термически совершенного газа // Всероссийская конференция «Новые математические модели механики сплошных сред: построение и изучение», приуроченная к 95-летию академика JI.B. Овсянникова, 18-22 апреля 2014, г. Новосибирск, С.72.

157. Kirilovskiy S. V., Poplavskaya Т. V., Tsyryulnikov I. S. Influence of real gas properties on the evolution of disturbances in a hypersonic shock layer on a flat plate // The 1st International High-Speed Flow Conference, May 13-14 2014, Beijing, Cina, p.26.

158. Kirilovskiy S. V., Poplavskaya Т. V., Tsyryulnikov I. S. Effect of excitation of vibrational degrees of freedom of molecules on the evolution of disturbances in hypersonic flows // Int. Conf. on Methods of Aerophysical Research: Abstr. Pt. II / Ed. V.M. Fomin. Novosibirsk: 2014. P.101-102.

159. Kirilovskiy S. V., Poplavskaya Т. V., Tsyryulnikov I. S. Efficiency of sound-absorbing coatings in a thermally perfect nonequilibrium gas flow // Int. Conf.

on Methods of Aerophysieal Research: Abstr. Pt. II / Ed. V.M. Fomin. Novosibirsk: 2014. P.99-100.

160. Kirilovskiy S. V., Poplavskaya Т. V., Tsyryulnikov I. S. Numerical simulation of a thermally perfect nonequilibrium gas flow in a wind tunnel // Int. Conf. on Methods of Aerophysieal Research: Abstr. Pt. II / Ed. V.M. Fomin. Novosibirsk: 2014. P.97-98.

161. Кириловский C.B., Маслов A.A., Поплавская T.B., Цырюльников И.С. Влияние колебательной релаксации на развитие возмущений в ударном слое на пластине // ЖТФ. 2015. (в печати)