Управление нелинейной стадией ламинарно-турбулентного перехода на крыловом профиле путем распределенного отсоса через мелкоперфорированную поверхность

В работе представлены результаты экспериментальных исследований влияния распределенного отсоса через перфорированный вкладыш на пространственное развитие возмущений пограничного слоя прямого крыла на нелинейной стадии их развития. Обнаружено, что распределенный отсос снижает интенсивность интегральных пульсаций для естественных возмущений в 90 раз. Спектральный анализ возмущений показал уменьшение интенсивности высокочастотных пульсаций в узкой полосе частот на два порядка для естественных и для вынужденных возмущений, генерируемых внешним акустическим полем. Распределенный отсос воздействует на среднее течение: при включенном отсосе устраняется турбулентное состояние пограничного слоя, отрыв вблизи задней кромки крыла смещается ниже по потоку и устанавливается ламинарное течение в пограничном слое.

1. Грек Г. Р., Катасонов М. М., Козлов В. В., Корнилов В. И., Крюков А. В., Садовский И. А. Управление ламинарно-турбулентным переходом на крыловом профиле путем распределенного отсоса через мелкоперфорированную поверхность //Сибирский физический журнал. 2019. Т. 14, № 4. C 28–54.

2. Козлов В. В., Левченко В. Я., Щербаков В. А. Развитие возмущений в пограничном слое при щелевом отсасывании //Учен. зап. ЦАГИ. 1978. Т. 9, № 2. С. 99–105.

3. Качанов Ю. С., Козлов В. В., Левченко В. Я. Развитие нелинейной волны в пограничном слое //Физическая газодинамика. Новосибирск, 1976.

4. Струминский В. В., Лебедев Ю. Б., Фомичев В. М. Влияние градиента температуры вдоль поверхности на протяженность ламинарного пограничного слоя газа //ДАН СССР. 1986. Т. 289, № 4. С. 813–816.

5. Dovgal A. V., Levchenko V. Y., Timofeev V. A. Boundary layer control by a local heating of the wall. In: Laminar-Turbulent Transition. Ed. by D. Arnal, R. Michel. Berlin, SpringerVerlag, 1990, p. 113–121.

6. Grek G. R., Kozlov V. V., Titarenko S. V. An experimental study on the influence of riblets on transition. J. Fluid Mech., 1996, vol. 315, p. 31–49.

7. Luchini P. Asymptotic analysis of laminar boundary layer flow over finely grooved surfaces.

8. Eur. J. Mech. B/Fluids, 1995, vol. 14, no. 2, p. 169–195.

9. Arnal D., Juillen J. C., Reneaux J., Gasparian G. Effect of wall suction on leading edge contamination. Aerosp. Sci. Technol., 1997, vol. 8, p. 505–517.

10. Abegg C., Bippes H., Janke E. Stabilization of boundary-layer flows subject to crossflow instability with the aid of suction. In: Laminar-Turbulent Transition. Ed. by H. F. Fasel,

11. W. S. Saric. Berlin, Springer-Verlag, 2000, p. 607–612.

12. Abu-Ghanamm B. J., Shaw R. Natural transition of boundary layers – the effects of turbulence, pressure gradient, and flow history. J. Mech. Eng. Sci., 1980, vol. 22, p. 213–228.

13. Бойко А. В., Козлов В. В., Сызранцев В. В., Щербаков В. А. Активное управление вторичной неустойчивостью в трехмерном пограничном слое //Теплофизика и аэромеханика. 1999. Т. 6, № 2. С. 181–192.

14. Литвиненко Ю. А., Козлов В. В., Чернорай В. Г., Грек Г. Р., Лефдаль Л. Л. Управление неустойчивостью поперечного течения скользящего крыла с помощью отсоса //Теплофизика и аэромеханика. 2003. Т. 10, № 4. С. 559–567.

15. Качанов Ю. С., Козлов В. В., Левченко В. Я. Возникновение турбулентности в пограничном слое. Новосибирск: Наука, 1982. 151 с.

16. Довгаль А. В., Козлов В. В. Влияние акустических возмущений на структуру течения в пограничном слое с неблагоприятным градиентом давления //Изв. АН СССР. Механ. жидк. и газа. 1983. Т. 18, № 2. С. 48–52.