Экспериментальное исследование управления отрывными течениями с помощью электрических разрядов

• Автор: Будовский, Алексей Дмитриевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление
Перечень основных обозначений
Введение
Глава 1. Обзор исследований по использованию электрических разрядов для управления отрывными течениями газа
1.1. Отрывные течения на осесимметричных телах
1.2. Отрывные течения на крыльях летательных аппаратов
1.3. Активные методы управления течениями
1.4. Применение электрических разрядов для управления течениями
1.4.1. Коронный разряд и ионный ветер
1.4.2. Поверхностный диэлектрический барьерный разряд
1.4.3. Влияние низкотемпературной плазмы на течение в пограничном слое на
крыловых профилях и осесимметричных телах
1.5. Выводы по главе
Глава 2. Экспериментальное оборудование и методы измерений
2.1. Аэродинамическая труба Т
2.2. Экспериментальные методы
2.2. Г. Визуализация течения вблизи поверхности и предельных линий тока
2.2.2. Визуализация течения методом лазерного ножа
2.2.3. Термоанемометрия
2.214. Измерение давления на поверхности моделей
2.3. Электрооборудование для создания электрического разряда
2.3.1. Аппаратура для создания дугового разряда
2.3.2. Аппаратура для создания искрового разряда
2.3.3. Аппаратура для создания барьерного разряда
2:3.4. Стендовые испытания высоковольтной системы управления
2.4. Выводы по главе
Глава 3..У правление вихревым обтеканием конуса под углом атаки
3.1. Экспериментальные модели
3.2. Исследование структуры течения
3.2.1. Режимы течения и положения линий отрыва
3.2.2. Исследование влияния формы носика на формирование'вихревого течениябО
3.2.3. Выбор расположения зоны энергоподвода
3.3. Управление течением с помощью электрического разряда

3.3.1. Эксперименты с дуговым разрядом
3.3.2. Эксперименты с искровым разрядом
3.4. Численное моделирование задачи управления вихревым течением на конусе
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Управление отрывным течением на модели прямоугольного крыла
4.1. Экспериментальная модель
4.2. Результаты экспериментов
4.2.1. Поверхностная визуализация течения вблизи линии отрыва
4.2.2. Термоанемометрические измерения в следе
4.2.3. Эксперименты по управлению отрывным течением
4.3. Выводы по главе
Глава 5. Управление отрывным течением на модели скользящего крыла
5.1. Экспериментальная модель
5.2. Результаты экспериментов
5.2.1. Поверхностная визуализация течения
5.2.2. Управление отрывным течением с помощью разряда
5.3. Выводы по главе
Заключение

Список литературы

Перечень основных обозначений
ъ - хорда крыла [мм];
с - электрическая емкость [Ф];
С/ - коэффициент трения;
Ср - коэффициент давления, Ср - (Ра-Рп)!ц,г;,
сх - коэффициент сопротивления;
Сг - коэффициент подъемной силы;
Сг - коэффициент боковой силы;
СІ - диаметр [мм];
Е - напряжение на датчике термоанемометра, [В];
Е - частота пакетов импульсов [Гц];
/ - частота импульсов [Гц];
Ъ - вертикальный размер [мм];
I - сила тока [А];
К - аэродинамическое качество;
I - продольный размер модели[мм];
1 - размах крыла[мм];
тг - коэффициент момента тангажа;
Р - давление [Па];
Л - электрическое сопротивление [Ом];
Ые - число Рейнольдса, Кс=11Ыу;
Яц - радиус затупления носика модели [мм];
г - радиус модели [мм];
БИ - число Струхаля, БЬ =/Ь/ит
Т - температура [К];
/ - время [с];
и - скорость [м/с];
и, V - напряжение [В];
ч - динамическое давление q = рЦ2/2 [Па];
- электрическая мощность [Вт];
Х,х - продольная координата [мм];
у, у - нормальная координата [мм];
г - трансверсальная координата [мм];
а - угол атаки [градус];

сопровождается пренебрежимо малым уровнем электрических помех, что сделало возможным использование термоанемометрии в этих экспериментах.
Рис. 2.5 Окно программы в режиме обработки изображения
Для решения этой проблемы в ряде экспериментов была применена классическая методика измерения давления с помощью многоканального жидкостного манометра. Применение данного метода измерений является оправданным по ряду причин. Основополагающим здесь является возможность проведения измерений в условиях возможного наличия большого уровня электрических помех, генерируемых высоковольтным оборудованием питания разряда, и самим разрядом. Использование какой-либо электронной системы измерения давления требует обеспечения высокого уровня помехозащищенности оборудования. Указанный метод был несколько усовершенствован, что в итоге позволило
Рис. 2.6 Окно программы в режиме обработки данных
.»ви