Рассматривается взаимодействие системы подковообразных (шпилькообразных) вихрей в пограничном слое с профилем невозмущенного ламинарного и усредненного турбулентного слоев над твердой поверхностью. Сформирована модель вихря, основанная на тонкой вихревой трубке в рамках модели идеальной несжимаемой жидкости. Проведен сравнительный анализ кинематических и динамических характеристик результатов численного моделирования с результатами реального эксперимента и известными теоретическими решениями. Изучены основные закономерности взаимодействия системы подковообразных вихревых структур в сдвиговом течении над твердой поверхностью. Сравнение результатов численного моделирования с экспериментальными данными дает незначительное отклонение в скорости удаления подковообразных вихревых структур от твердой поверхности. Эта скорость характеризуется углом Q. Данные численного моделирования и эксперимента совпадают, Q»6o. Замечено, что скорость удаления вихрей остается неизменной в течение достаточно долгого промежутка времени и, вероятно, не зависит от геометрии вихря. Исследования позывают, что динамика подковообразных вихрей над твердой плоскостью определяется в основном типом профиля сдвигового течения и толщиной пограничного слоя, а не абсолютным значением скорости набегающего потока.
展开▼
