Теоретичний аналiз схем управлiння пристiнною течiєю з використанням iнтерцепторiв

Abstract

В рамках плоской задачи рассмотрены возможности формирования крупных стационарных вихрей при обтекании выступов (интерцепторов). Использована модель идеальной несжимаемой жидкости. Для построения решений применяется метод дискретных вихрей. Получены зависимости для интенсивности стационарного вихря, его координат и собственных частот от угла наклона интерцептора. Показано, что уменьшения размеров отрывной области и стабилизации соответствующих циркуляционных зон можно достичь применением отсоса жидкости за интерцептором. Получены зависимости для необходимой интенсивности отсоса жидкости, при которой обеспечивается локализация отрыва и устойчивость соответствующих циркуляционных зон, для случаев одного, двух и ряда интерцепторов.

В рамках плоскої задачi розглянутi можливостi утворення крупних стацiонарних вихорiв при обтiканнi виступiв (iнтерцепторiв). Використана модель iдеальної нестисливої рiдини. Для побудови розв'язкiв застосовується метод дискретних вихорiв. Одержано залежностi для iнтенсивностi стацiонарного вихора, його координат та власної частоти вiд кута нахилу iнтерцептора. Показано, що зменшення розмiрiв вiдривної зони та стабiлiзацiї цируляцiйної течiї можна досягнути вiдбором рiдини за iнтерцептором. Отриманi залежностi для необхiдної iнтенсивностi вiдбору рiдини, яка забезпечує локалiзацiю вiдриву i стiйкiсть вiдповiдних циркуляцiйних зон, для випадкiв одного, двох та ряду iнтерцепторiв.

The paper considers techniques for a flow control near bodies based on application of special plates, interceptors, that can be mounted on the body surface. To derive the flow regimes when the interceptor is able to generate a large-scale stable vortex near the surface, topological analysis of the flow pattern was carried out by numerical methods. It included determination of critical points of the flow field and their type at different flow conditions. Numerical simulations of separated flows behind the interceptors were also done by the discrete vortex method. An inclined interceptor was obtained to form the vortex of neutral stability. Parameters of the vortex, coordinates, circulation and eigenfrequency, were obtained against the angle of inclination. To strengthen the vortex stability, it is proposed to apply the suction of fluid from the separation zone. This flow modification was shown to lead to change of critical point type. The intensity of the suction was evaluated for the different flow conditions, when one, two or a set of interceptors were disposed on the surface.