Különböző sebességprofilú sík szabadsugarak instabilitásának vizsgálata
A Navier-Stokes egyenletnek nagyon kevés analitikus megoldása van, és ezek közül is több instabil. A legtöbbet kutatott áramlások közé tartoznak a szabadsugarak és a nyírórétegek. Ezek instabilitásának több aspektusa is már régóta ismert. Az instabilitás szerepet játszik öngerjesztett áramlások, például az él-, illetve üreghang kialakulásában. Az öngerjesztett áramlásokat mindig visszacsatolási kör kialakulásával magyarázzák, aminek egyik eleme az, hogy az áramlásba helyezett tárgy visszahat a szabadsugár illetve nyíróréteg kilépéshez közeli részére („a legérzékenyebb rész”) és ott egy infinitézimális zavarás létrehozásával instabilitási hullámot kezdeményez. A munkám célja elsősorban az volt, hogy ezt a kilépés-közeli érzékenységet magyarázzam. Ezt különböző sebességprofilok stabilitásvizsgálatával értem el, az Orr-Sommerfeld egyenlet felhasználásával. A stabilitásvizsgálathoz az ú.n. „compound matrix method”-ot használtam, amit adaptáltam szabadsugár vizsgálatára, és amit a dolgozatban részletesen ismertetek.
Az eredmények egyértelműen azt mutatják, hogy az egyenletes sebességeloszláshoz közelebb álló sebességprofilok instabilabbak, és konvergens fúvóka esetén ezek vannak közelebb a kilépés helyéhez. Parabolikus profil (hosszú párhuzamos fúvóka) esetén nem találtam instabilitást, ami azt jelezheti, hogy az instabilitás a fúvókától csak valamivel távolabb alakul ki.
szerző
-
Nagy Péter Tamás
gépészeti modellezés
nappali (angol nyelvű)
konzulens
-
Dr. Paál György
Egyetemi docens, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
