МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛАМИНАРНО-ТУРБУЛЕНТНОГО ПЕРЕХОДА В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ ВАРИОФОРМНОГО СЕКЦИОННОГО КРЫЛА

Работа посвящена оценке возможностей исследования пограничного слоя на вариоформном крыле с помощью акустического датчика и датчика абсолютного давления. В качестве базовой модели использовалось крыло с жесткой волнистой поверхностью. В пограничном слое этой модели было сделано большое количество термоанемометрических измерений. В статье проводится сравнение профилей скорости и профилей пульсаций, полученных с помощью термоанемометра и с помощью акустического датчика и датчика давления. Показано, что с помощью акустического датчика и датчика давления можно качественно определить наличие либо отсутствие ламинарно-турбулентного перехода и локальной отрывной зоны (ЛОЗ). Однако количественно данные, полученные разными датчиками, могут различаться. Разница в положении максимума амплитуды пульсаций, полученная термоанемометром и микрофонным датчиком, различаются на 5-20 % по хорде. Это зависит от наличия или отсутствия в области измерения локальной отрывной зоны. Продольная компонента средней скорости в пограничном слое в области отрывной зоны, полученная датчиком абсолютного давления, может отличаться от полученной методом термоанемометрии на 80 %.

малые числа Рейнольдса, обтекание крыла с волнистой поверхностью, вариоформное секционное крыло, пограничный слой, отрывной пузырь, ламинарно-турбулентный переход, толщина вытеснения, толщина потери импульса

1. Gaster M. The structure and behavior of separation bubbles // ARC R and M. 1969. No. 3595. 33 p. Tani I. Low-Speed Flows Involviing Bubble Separations // Progress in Aeronautical Science. 1964. Vol. 5. P. 70-103.

2. Ward J. W. The behaviour and effects of laminar separation bubbles onairfoils in incompressible flow // J. of the Royal Aeronaut. Soc. 1983. Vol. 67. P. 783-790.

3. Мюллер Т. Дж., Бэйтилл С. М. Экспериментальные исследования отрыва потока на крыловых профилях при низких числах Рейнольдса // Ракетная техника и космонавтика. 1982. Т. 20, № 5. С. 11-19.

4. O’Meara M. M., Mueller T. J. Laminar separation bubble characteristics on an airfoil at low Reynolds numbers // AIAA J. 1987. Vol. 25. P. 1033-1041.

5. Бойко А. В., Грек Г. Р., Довгаль А. В., Козлов В. В. Возникновение турбулентности в пристенных течениях. Новосибирск: Наука, 1999. 328 с.

6. Зверков И. Д., Крюков А. В., Грек Г. Р. Перспективы исследований в области малоразмерных летательных аппаратов (обзор) // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2014. Т. 9, № 2. С. 95-115.

7. Зверков И. Д., Занин Б. Ю. Влияние формы поверхности крыла на отрыв потока // Теплофизика и аэромеханика. 2003. Т. 10, № 2. С. 205-213.

8. Zverkov I. D., Zanin B. Yu., Kozlov V. V. Disturbances Growth in Boundary layers on classical and wavy surface wing // AIAA J. 2008. Vol. 46. No. 12. P. 3149-3158.

9. Козлов В. В., Зверков И. Д., Занин Б. Ю., Довгаль А. В., Рудяк В. Я., Борд Е. Г., Кранчев Д. Ф. Исследование развития возмущений отрывного ламинарного течения на крыле с волнистой поверхностью // Теплофизика и аэромеханика. 2007. T. 14, № 3. С. 343-351.

10. Зверков И. Д., Козлов В. В., Крюков А. В. Влияние волнистости на структуру пограничного слоя и аэродинамические характеристики крыла конечного размаха // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2011. Т. 6, № 2. С. 26-42.

11. Зверков И. Д., Занин Б. Ю., Крюков А. В. Волнистое крыло как основа для новых летательных аппаратов. Saarbrücken: LAP Lambert Academic Publ., 2016. 248 с.

12. Зверков И. Д., Крюков А. В., Грек Г. Р., Коновалов И. С., Евтушок Г. Ю. Определение параметров волнистости поверхности для крыла малоразмерного летательного аппарата // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2015. Т. 10, № 3. С. 5-18.

13. Зверков И. Д., Козлов В. В., Крюков А. В. Улучшение аэродинамических характеристик крыла малоразмерного аппарата // ДАН. 2011. Т. 440, № 6. С. 1-4.

14. Zverkov I. D., Kozlov V. V., Kryukov А. V. Experimental research of the boundary layer structure at near-critical angles of attack for the classical and wavy wings // EUCASS Book Series on Advances in Aerospace Sciences, «Progress in Flight Physics». Ed. by Ph. Reijasse, D. Knight, M. Ivanov, I. Lipatov. 2013. Vol. 5. P. 583-600.

15. Зверков И. Д., Крюков А. В. Вариоформное секционное крыло для беспилотного летательного аппарата // Перспективные технологии самолетостроения в России и мире: Тр. Всерос. науч.-практ. конф. молодых специалистов и студентов. Новосибирск, 2010. С. 6-10.

16. Zverkov I. D., Kryukov А. V., Evtu-shok G. Yu. Using of wavy morphing wing for flow and flight control // 7th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS-2017) (Italy, Milano, 3-6 july, 2017): Proceedings. 2017. S. l. P. 1-4.

17. Способ управления аэродинамическими характеристиками несущей поверхности и несущая поверхность / И. Д. Зверков, В. В. Козлов, А. В. Крюков. Патент № 2412864 РФ МПК В64С 21/10, В64С 3/30. Патентообладатель ИТПМ СО РАН; заявка № 2009127202/11 от 14.07.2009, опубликовано 27.02.2011 Бюл. № 6.

18. Косорыгин В. С. Лабораторный комплекс для изготовления миниатюрных термоанемометрических датчиков с нагреваемой нитью. Новосибирск, 1982. 20 с. (деп. в ВИНИТИ 02.03.1982, № 4166-82)

19. Багаев Г. И., Голов В. К., Медведев Г. В., Поляков Н. Ф. Аэродинамическая труба малых скоростей Т-324 с пониженной степенью турбулентности // Аэрофизические исследования. 1972. С. 5-8.