К вопросу о визуализации течения в области вдува воздуха через перфорированный участок поверхности тела вращения
https://doi.org/10.25205/2541-9447-2024-19-1-80-88
Аннотация
Представлены результаты визуализации пристенного турбулентного течения при вдуве воздуха варьируемой интенсивности через перфорированный участок поверхности на осесимметричном теле удлинением 25,3 в условиях его обтекания несжимаемым потоком. Показано, что использование метода лазерного ножа с засевом потока светорассеивающими частицами размером 1–2 мкм, сформированными из смеси на основе воды, в состав которой входит полигликоль, позволяет визуализировать структурные элементы пристенной области течения, технически трудно выявляемые традиционными методами измерений.
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (Проект № 22-29-00003). Эксперименты выполнены с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Механика» ИТПМ СО РАН.
Об авторах
В. И. Корнилов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Корнилов Владимир Иванович - доктор физико-математических наук
Новосибирск
А. А. Пивоваров
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Пивоваров Андрей Александрович - младший научный сотрудник
Новосибирск
А. Н. Попков
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Россия
Россия
Попков Анатолий Николаевич - кандидат физико-математических наук
Новосибирск
Список литературы
1. Hwang D. Review of research into the concept of the microblowing technique for turbulent skin friction reduction // Progress in Aerospace Sci. 2004. Vol. 40. P. 559–575.
2. Li J., Lee C.-H., Jia L., Li X. Numerical study on the fl ow control by micro-blowing // Proc. of the 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting, Orlando, Fl. (USA) 2009. AIAA No. 2009-779.
3. Kornilov V. I., Boiko A. V. Flat-plate drag reduction with streamwise noncontinuous microblowing // AIAA J. 2014. Vol. 52. P. 93–103.
4. Базовкин А. В., Ковеня В. М., Корнилов В. И., Лебедев А. С., Попков А. Н. Влияние микровдува газа с поверхности пластины на ее сопротивление // ПМТФ. 2012. Т. 53, № 4. С. 26–37.
5. Kornilov V. I. Current state and prospects of researches on the control of turbulent boundary layer by air blowing // Progress in Aerospace Sci. 2015. Vol. 76. P. 1−23.
6. Шквар Е. А., Джамеа А., Е. Ш.-Ю., Цай Ц.-Ч, Крыжановский А. С. Улучшение аэродинамики высокоскоростных поездов посредством микровдува // Теплофизика и аэромеханика. 2018. Т. 25, № 5. С. 701–714.
7. Atzori M., Vinuesa R., Schlatter P., Gatti D., Stroh A., Frohnapfel B. Eff ects of uniform blowing and suction on turbulent wing boundary layers // Proc. of the Eur. Drag Reduction and Flow Control Meeting (EDRFCM), March 26–29, 2019, Bad Herrenalb, Germany. 2019. P. 93–126.
8. Eto K., Kondo Y., Fukagata K., Tokugawa N. Assessment of friction drag reduction on a Clark-Y airfoil by uniform blowing // AIAA J. 2019. Vol. 57. P. 2774–2782.
9. Хабошан Х. Н., Юсефи Э., Своркан Е. Анализ турбулентного пограничного слоя и возможности уменьшения поверхностного сопротивления на плоской пластине с использованием микрообдува // ПМТФ. 2022. Т. 63, № 3. С. 62–74.
10. Корнилов В. И., Меньщикова И. В., Пивоваров А. А. Численное моделирование процесса взаимодействия массива микроструй с турбулентным сдвиговым потоком // Теплофизика и аэромеханика. 2023. Т. 30, № 4. С. 651−667.
11. Корнилов В. И., Попков А. Н. Состояние и перспективы исследований по управлению турбулентным пограничным слоем с помощью вдува воздуха на теле вращения (обзор) // Прикладная механика и техническая физика. 2023. OnlineFirst на eLIBRARY ID: 54386974 https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54386974. DOI: 10.15372/PMTF202315344
12. Merzkirch W. Flow Visualization: Orlando e.a.: Acad. Press Inc., Second Edition, 1987. 260 p.
13. Liu S., Li H., Braun M. J. Experimental study on skin friction reduction with micro-blowing // Proc. of HT-FED04 2004 ASME Heat Transfer/Fluids Engineering Summer Conference, July 11–15, 2004, Charlotte, North Carolina, USA. P. 1–5.
14. Бильский А. В., Гобызов О. А., Корнилов В. И., Маркович Д. М. Исследование влияния вдува воздуха в турбулентный пограничный слой методом цифровой трассерной визуализации // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2013. Т. 8, вып. 2. C. 79−85.
15. Menter F. R. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications // AIAA J. 1994. Vol. 32, no. 8. P. 1598–1605.
Рецензия
Для цитирования:
Корнилов В.И., Пивоваров А.А., Попков А.Н. К вопросу о визуализации течения в области вдува воздуха через перфорированный участок поверхности тела вращения. Сибирский физический журнал. 2024;19(1):80-88. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2024-19-1-80-88
For citation:
Kornilov V.I., Pivovarov A.A., Popkov A.N. Towards Flow Visualization in the Region of Air Blowing through the Perforated Section of a Body of Revolution. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2024;19(1):80-88. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2024-19-1-80-88
Просмотров:
178
Послать статью по эл. почте 