Эффекты нестационарности обтекания равномерно движущегося погруженного тела

Ткаченко И.В., Родионов А.А., Сафрай А.С., Гордеева С.М.

В статье приводятся оценки характеристик нестационарности поля обтекания эллипсоида вращения, полученные в результате численных экспериментов с трёхмерной негидростатической моделью «вода–воздух». Исследовалась эволюция структуры внутренних волновых возмущений (в поле температуры), распространяющихся от эллипсоида вращения с удлинением 1:6, обтекаемого потоком стратифицированной среды с постоянной скоростью. Выявлена значительная нестационарность поля обтекания. При обтекании образуются волновые возмущения сложной структуры, исследования которой проводились с использованием вейвлет-анализа временных рядов в точках в окрестности эллипсоида и построения интегральных вейвлет-спектров для температуры воды поперёк и вдоль области. В первом случае на основании сопоставления вейвлет-спектров в каждый выбранный момент времени и интегрального за весь период продемонстрирована значительная изменчивость спектральных характеристик поля температуры воды во времени. Во временной эволюции пространственных интегральных вейвлет-спектров для температуры воды поперек и вдоль области отчётливо прослеживается чередование групп волновых возмущений с потоками энергии от малых (вихревых) масштабов к большим, и наоборот. В отдельные периоды наблюдается полное разрушение пространственно-временной картины возмущений. Групповая структура и ее динамика проявляются более отчетливо в поперечной плоскости над эллипсоидом.

Скачать