Passive control of global instability in low-density jets

بسیاری از مطالعات نشان داده اند که جت های کم چگالی دارای نوسانات واریسی خود هیجانی هستند. ما از شبیه سازی عددی مستقیم از معادلات نایرو-استوکس کم ماخ استفاده می کنیم تا یک تحلیل خطی جهانی ثبات یک جت هلیوم را در آستانه شروع این نوسانات انجام دهیم. ما حالت های مستقیم و همسایگی جهان را محاسبه می کنیم و با هم همپوشانی می کنیم تا حساسیت ساختاری بدست آید. ما دریافتیم که حساسیت ساختاری دارای مقادیر بالایی در لایه برشی در پایین صفحه ورودی است، جایی که جریان کاملا بی ثبات است. ما از حالت های مستقیم و مجاور جهانی برای محاسبه اثر نیروی کنترل بر نرخ رشد و فرکانس حالت ناپایدار استفاده می کنیم. ما نقشه هایی از مناطق جریان را تولید می کنیم که به شکل نیروی بدن و منبع گرمائی حساسیت بیشتری نسبت به چرخه ی آزاد محلی ایجاد می کنند. ما دریافتیم که مکان حساس ترین برای فشرده سازی حلقه آزاد، ناحیه اطراف لایه برشی است، حدود 2 قطر جت پایین تر از سطح خروجی، و تاثیر تزریق مداوم و تزریق گرما توسط جریان جت خارج شده است. ما از این نقشه ها برای محاسبه تأثیر یک حلقه در جریان استفاده می کنیم. هنگامی که حلقه در همان دما به عنوان جریان است، آن را تحت تاثیر جریان از طریق کشیدن آن است. حلقه بیشترین تاثیر را در لبه داخلی لایه برشی دارد. وقتی حلقه گرم می شود، جریان نیز از طریق کاهش تراکم ناشی از ورود گرما تاثیر می گذارد. در این مورد، هنگامی که در لبه بیرونی لایه برشی قرار می گیرد، حلقه بیشترین تاثیر را دارد. این نیز زمانی که در خارج از جت قرار می گیرد، تاثیر گذار است زیرا گاز گسترش یافته به جت افزایش یافته است. در هر دو مورد، تأثیر تغییر پایدار به جریان پایه به طور قابل توجهی بیشتر از تاثیر نیروی بازخورد ناپایدار ناشی از حلقه است.