Изучение вихревой структуры отрывных течений и методов управления отрывом на моделях крыльев при малых числах Рейнольдса

• Автор: Павленко, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Оглавление.
Основные условные обозначения
Введение
Глава!. Обзор
1.1. Явление отрыва потока и структура отрывных течений
1.2. Методы управления отрывом и улучшения аэродинамических характеристик крыла
Глава II. Методы исследований
2.1. Аэродинамические установки и координатные устройства
2.2. Экспериментальные модели крыльев
2.3. Методики экспериментов
2.3.1. Визуализация методом саже-масляных покрытий и шелковинок
2.3.2. Термоанемометрические измерения
2.3.3. Методика пневмометрических измерений
Глава III. Вихревая структура отрывных течений на прямом и скользящем крыле
3.1. Условия проведения эксперимента
3.2. Зависимость структуры обтекания от удлинения крыла
3.3. Процессы перестройки структуры вихревого течения на поверхности моделей крыльев разного удлинения в зависимости от угла скольжения
3.3.1. Крыло умеренного удлинения
3.3.2. Крыло среднего удлинения
3.3.3. Крыло большого удлинения
3.4. Выводы к главе III

Глава IV. Управление обтеканием модели с помощью локального вдува воздуха
4.1. Условия проведения эксперимента
4.2. Влияние локального воздействия при срывном режиме обтекания на крыле малого удлинения
4.3. Эволюция развития вихревых структур с увеличением угла атаки до и после локального воздействия
4.4. Выводы к главе IV
Г лава V. Преобразование структуры отрывного течения с помощью
выступов
5.1. Условия проведения эксперимента
5.2. Влияние выступов на вихревую структуру
5.3. Развитие возмущений в отрывном течении до и после локального воздействия
5.4. Выводы к главе V
Глава VI. Изучение возможностей управления отрывом с помощью
локального воздействия при различных углах скольжения
6.1. Условия проведения эксперимента
6.2. Трансформация отрывной зоны с изменением угла скольжения
6.3. Влияние выступов на вихревую структуру обтекания
6.4. Выводы к главе VI
Заключение
Список литературы

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ X - продольная координата;
Y - нормальная к хорде модели крыла координата;
Z - координата по размаху модели;
1 - размах крыла;
h - хорда модели;
с - относительная толщина;
X - l/h - удлинение крыла; а - угол атаки крыла;
Р - угол скольжения;
U® - средняя скорость набегающего потока;
U - средняя местная скорость;
U' - амплитуда пульсаций; р - плотность воздуха; v - кинематическая вязкость воздуха; f - частота пульсаций скорости; е - степень турбулентности набегающего потока; d - диаметр отверстия подачи локального вдува; а - длина щели подачи локального вдува; b - ширина щели подачи локального вдува;
Re = h • U® / v - число Рейнольдса по хорде крыла.

Глава II. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Аэродинамические установки и координатные устройства.
Эксперименты проводились на двух дозвуковых аэродинамических трубах. Первая часть исследований была выполнена в дозвуковой малотурбулентной аэродинамической трубе Т-324 Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН в Новосибирске (рис. 2.1). Установка имеет закрытую рабочую часть квадратного сечения размерами 1000x1000x4000 мм. Степень турбулентности свободного потока в рабочей части £ < 0,04%, а поперечная неоднородность средней скорости потока в центральной зоне рабочей части менее 0,1% [116, 117]. Высокое качество потока достигается за счет установки в форкамере мелкоячеистых турбулизирующих сеток и семнадцатикратного поджатия потока.
Рис. 2.1. Дозвуковая аэродинамическая труба Т-324.
Вторая часть исследований была выполнена в дозвуковой аэродинамической трубе МТ-324. Эта труба является уменьшенной копией трубы Т-324, выполненной в масштабе 1:5 (рис.2.2). Существует возможность использования данной установки как с открытой, так и с закрытой рабочей частью. Закрытая рабочая часть имела размеры 200x200x700 мм. Степень турбулентности набегающего потока в закрытой рабочей части составляла £ ~