Influence of Damping of a Compliant Surface on Inviscid Instability of Overlying Incompressible Boundary Layer

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The instability of an incompressible boundary layer on a compliant plate with respect to inviscid perturbations in the limit of high Reynolds numbers is analyzed using triple-deck theory. It is shown that unstable inviscid perturbations can exist only if the inertia and/or damping of the plate are taken into account. A twofold role of damping is revealed: it suppresses instability under certain conditions, while leading to its generation under other conditions.

About the authors

I. V. Savenkov

Dorodnicyn Computing Center, Federal Research Center “Computer Science and Control,” Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: isavenkov@mail.ru
119333, Moscow, Russia

References

  1. Kramer M.O. Boundary-layer stabilization by distributed damping // J. Aeronaut. Sci. 1957. V. 24. P. 458–460.
  2. Benjamin T.B. Effects of a flexible boundary on hydrodynamic stability // J. Fluid Mech. 1960. № 9. P. 513–532.
  3. Benjamin T.B. The threefold classification of unstable disturbances in flexible surfaces bounding inviscid flows // J. Fluid Mech. 1963. № 16. P. 436–450.
  4. Landahl M.T. On the stability of a laminar incompressible boundary layer over a flexible surface// J. Fluid Mech. 1962. № 13. P. 609–632.
  5. Carpenter P.W., Garrad A.D. The hydrodynamic stability of flow over Kramer-type compliant surfaces. Part 1. Tollmien-Schlichting instabilities // J. Fluid Mech. 1985. V. 155. P. 465–510.
  6. Riley J.J., Gad-el-Hak, Metcalfe R.W. Compliant coatings// Ann. Rev. Fluid Mech. 1988. № 20. P. 393–420.
  7. Flow Past Highly Compliant Boundaries and in Collapsible Tubes // Proc. of the IUTAM Symp., University of Warwick, UK, 26–30 March 2001. Kluwer Acad. Publ., 2003.
  8. Gad-el-Hak M. Compliant coatings for drag reduction // Progress in Aerospace Sciences. 2002. V. 38. Iss. 1. January 2002. P. 77–99.
  9. Carpenter P.W. Recent progress in the use of compliant walls for laminar flow control // Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2006. Math. in Industry. 2008. № 12. P. 178.
  10. Нейланд В.Я. К теории отрыва ламинарного пограничного слоя в сверхзвуковом потоке // Изв. АН СССР. Сер. механ. жидкости и газа. 1969. № 4. С. 53–58.
  11. Stewartson K., Williams P.G. Self-induced separation // Proc. Roy. Soc. A. 1969. V. 312. № 1509. P. 181–206.
  12. Messiter A.F. Boundary-layer flow near the trailing edge of a flat plate // SIAM J. Appl. Math. 1970. V. 18. № 1. P. 241–257.
  13. Савенков И.В. Подавление роста нелинейных волновых пакетов упругостью обтекаемой поверхности // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1995. Т. 35. № 1. С. 95–103.
  14. Савенков И.В. Об абсолютной неустойчивости несжимаемого пограничного слоя на податливой поверхности // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2018. Т. 58. № 2. С. 281–290.
  15. Савенков И.В. Влияние инерционности податливой поверхности на вязкую неустойчивость несжимаемого пограничного слоя// Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2019. Т. 59. № 4. С. 707–715.
  16. Walker J.D.A., Fletcher A., Ruban A.I. Instabilities of a flexible surface in supersonic flow // Q. Jl Mech. Appl. Math. 2006. V. 59. № 2. P. 253–276.
  17. Савенков И.В. Невязкая неустойчивость несжимаемого пограничного слоя на податливой поверхности // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2020. Т. 60. № 7. С. 1268–1280.
  18. Жук В.И. Волны Толлмина–Шлихтинга и солитоны. М.: Наука, 2001. 167 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (34KB)
3.

Download (30KB)
4.

Download (36KB)
5.

Download (31KB)
6.

Download (37KB)
7.

Download (42KB)

Copyright (c) 2023 И.В. Савенков

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».