Методы и задачи управления ламинарно-турбулентным переходом

• Автор: Лутовинов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 244 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Литература О
Глава I. Ламинаризация пограничного слоя
при дозвуковых скоростях
1.1. Основные положения '
1.1.1. О ламинаризации, о её истории
1.1.2. О методах управления переходом
1.1.3. О методе Шлихтинга-Гренвилла для стреловидных крыльев
1.2. Методы расчёта границ неустойчивости в пограничном слое
на основе дифференциальной прогонки
1.2.1. Постановка задачи
1.2.2. Локализация собственных значений
1.2.3. Вариант метода дифференциальной прогонки
1.3. Полуэмпирические зависимости для предсказания ламинарнотурбулентного перехода (ЛТП) на стреловидных крыльях
1.3.1. Тестовый расчёт устойчивости течения Блазиуса
1.3.2. Характеристики устойчивости пристеночной струи

1.3.3. Расчёт устойчивости течений на скользящем крыле.
Соотношения для инженерной оценки положения перехода
1.3.4. Апробирование в аэродинамических трубах
оценки положения перехода
1.4. Обсуждение
1.4.1. Анализ результатов по предсказанию перехода
1.4.2. О применении развитых методов решения задач гидродинамической устойчивости
1.5. Заключение
1.6. Литература I
1.7. Иллюстрации I „
Глава II. Визуализация ламинарно-турбулентного перехода
при ламинаризации
2.1. Основные положения
2.1.1. Причины выбора для визуализации перехода тепловидения
2.1.2. Физические основы тепловидения
2.1.3. Основные принципы применения тепловидения
для визуализации перехода
2.1.4. Тепловизионная система АОА-780Б
2.2. Визуализация тепловизором панорамы перехода
при небольших скоростях потока
2.2.1. Установка, модель, аппаратура
2.2.2. Верификация тепловизионного метода
2.3. Диагностика перехода насадком полного давления с микрофоном
2.3.1. Насадок полного давления с внутренним микрофоном
2.3.2. Верификация насадка с микрофоном
2.4. О применении тепловидения в сверхзвуковых аэродинамических трубах

2.4.1 О диагностике перехода
2.4.2. О визуализации характерных особенностей течения
установке с закрытой рабочей частью
2.4.3, Опыты по измерению изменений температуры в
установке с закрытой рабочей частью
2.5. Ряд методических особенностей применения
тепловизора
2.6. Обсуждение
2.7. Заключение
2.8. Литература II
2.9. Иллюстрации II ... 13
Глава III. Управление ламинарно-турбулентным переходом локальным нагревом поверхности
3.1. Условия аэродинамического эксперимента
3.1.1.Установки, модели ’
3.1.2.Методика и техника измерений
3.2. Воздействие различных факторов на сдерживание
перехода локальным нагревом поверхности (ЛНП)
3.2.1. Наличие начального участка без нагрева
3.2.2. Пороговый нагрев
3.2.3. Благоприятный градиент давления
3.2.4. Условия повышенного уровня турбулентности
набегающего потока
3.2.5. Стабилизация локальным нагревом развития волн
Т оллмина - Шлихтинга ... 17
3.2.6. Управление работой турбулизаторов методом ЛНП
3.3. Влияние на переход одного загрязнения поверхности

Здесь способ изображения результатов такой же, как и в предыдущей задаче. Особенностью этого случая является отсутствие нарастающих частот. Это доказывает, что внутри области неустойчивости рассматриваемого течения по линейной теории существует область затухания возмущений.
Расчёты количества нарастающих частот в точках:
(Re =180; а = 0.65); (Re = 250; а = 0.45); (Re =250; а = 0.8); (Re = 500; а = 0.65) позволили установить, что в первых трёх точках существует только по одному собственному значению с Ci > 0, а в последней имеется две нарастающих моды. Полученная качественная картина полностью подтвердилась при параметрических расчётах области неустойчивости (рис. 1.5, рис. 1.6).
Результаты расчёта сечений Re = const показали, что в области существования нейтральной внутренней кривой нельзя попасть с одной границы области неустойчивости на другую, непрерывно меняя длину волны возмущений (зависимости Re = 500,294).
Результаты расчёта сечений области неустойчивости в плоскости (сг, а ) представлены на рис. 1.6. - Они также подтверждают вывод о существовании для течения в пограничном слое с профилем скорости пристеночной струи двух нарастающих мод возмущений.
Данные, полученные при решении этой задачи, были подтверждены в более поздних исследованиях других авторов [98]. Выполненные расчёты показали безотказность разработанных методов для решения разнообразных задач линейной теории гидродинамической устойчивости, в частности, типа задач об устойчивости вторичных течений на стреловидных крыльях.