Конкуренция механизмов неустойчивости сверхзвуковой перерасширенной струи воздуха при ее истечении в воду

Рассмотрено моделирование истечения сверхзвуковой струи воздуха в воду. Расчеты проводятся в нестационарной трехмерной постановке с использованием осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса (течение в сопле) и вихреразрешающего подхода к моделированию турбулентности (течение в струе). Расчет взаимодействия газовой среды с жидкостью осуществляется с помощью многофазной модели объема жидкости, учитывающей силы поверхностного натяжения и сжимаемость среды. Результаты расчетов используются для анализа механизмов неустойчивости Кельвина–Гельмгольца и Рэлея–Тейлора и выявления доминирующего механизма на различных участках распространения струи.