Исследование возникновения и развития продольных вихрей и их вторичной неустойчивости на скользящем крыле в области благоприятного градиента давления

• Автор: Толкачев, Степан Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
Цель работы
Основные положения, выносимые на защиту
Научная новизна работы
Личный вклад автора
Научная и практическая значимость работы
Достоверность результатов
Апробация работы
Структура и объем работы
Краткое содержание работы
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА
1.1 Предыстория
1.2 Ламинарно-турбулентный переход на плоской пластине
1.3 Обтекание шероховатости в пограничном слое
1.4 Ламинарно-турбулентный переход, вызванный Гертлеровской неустойчивостью
1.5 Ламинарно-турбулентный переход па прямом крыле
1.6Ламинарно-турбулентный переход на скользящем крыле
1.6.1 Неустойчивость течения вблизи линии растекания (attachment-line instability)
1.6.2 Неустойчивость, связанная с кривизной линий тока (streamline-curvature instability)
1.6.3 Неустойчивость поперечного течения (cross-flow instability)
1.6.4 Волны Толлмина-Шлихтинга (Tollmien-Schlichting waves)
1.6.5 Гертлеровская неустойчивость (Gortler instability)
1.6.6 Вторичная неустойчивость (Secondary instability)

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ
2.1 Метод сублимирующих покрытий
2.1.1 Мотивация
2.1.2 Методика
2.1.3 Результаты
2.1.4 Выводы
2.2 Апробация метода жидкокристаллической термографии
2.2.1 Мотивация
2.2.2 Методики
2.2.3 Результаты
2.2.4 Выводы
2.3 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ВОЗБУЖДЕНИЕ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОМ ШЕРОХОВАТОСТИ
3.1 Мотивация и цели
3.2 Методики
3.2.1 Условия измерений
3.2.2 Исследуемая модель
3.2.3 Методика введения возмущений
3.2.4 Термоанемометрия
3.2.5 Жидкокристаллическая термография
3.3 Результаты измерений
3.3.1 Условия вне пограничного слоя
3.3.2 Зарождение естественных вторичных возмущений
3.3.3 Возбуждение вторичных возмущений акустикой
3.3.4 Влияние полоэюения шероховатости на стационарное возмущение и развитие вторичных возмущений
3.4 Выводы
ГЛАВА 4. ВВЕДЕНИЕ ВОЗМУЩЕНИЙ ДВУМЕРНОЙ СТУПЕНЬКОЙ
4.1 Мотивация и цели
4.2 Методики
4.2.1 Условия измерений
4.2.2 Модель крыла
4.2.3 Жидкокристаллическая термография
4.2.4 Термоанемометрические измерения
4.2.5 Введение стационарных возмущений
4.2.6 Взаимное расположение элементов шероховатостей
4.2.7 Возбуждение вторичных возмущений
4.2.8 Система координат
4.3 Результаты измерений
4.3.1 Жидкокристаллическая термография
4.3.2 Термоанемометрия
4.3.3 Возбуждение возмущений клиновидной ступенькой
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

двух методик на примере исследования влияния следа за струной, натянутой поперек плоскости крыла, на течение в пограничном слое скользящего крыла. Попутно можно выделить эффекты, которые могут проявляться на летательных аппаратах при наличии выступающих элементов.
2.1.2 Методика
2.1.2.1 Описание экспериментальных условий и модели крыла
Эксперимент проводился в малотурбулентной аэродинамической трубе
Т-324 ИТПМ СО РАН. Скорость набегающего потока при использовании
методики сублимирующих покрытий составляла 35 м/с, чтобы обеспечить
достаточно быстрое испарение нафталина. В термоанемометрических
измерениях скорость потока пришлось уменьшить до 4.2 м/с, чтобы
обеспечить большую толщину пограничного слоя и минимизировать
вибрации державки датчика.
В качестве модели использовалось скользящее крыло, с углом
скольжения 30 (Рис. 7), расположенное под углом атаки 15°. На расстоянии
300 мм от передней кромки крыла, перпендикулярно потоку и передней
кромке была натянута капроновая леска диаметром 0,3 мм.