Профили скорости в пограничном слое над пластиной с углублением

Abstract

В аэродинамической трубе открытого типа проведены термоанемометрические измерения поля скоростей над пластиной с локальным углублением. Исследования выполнены для ламинарного и турбулентного режимов обтекания в диапазоне чисел Рейнольдса по длине пластины (от ее начала до местоположения углубления) 4x104-7x105. Представлены профили осредненной продольной скорости и дефекты осредненной и пульсационной составляющих продольной скорости вдоль пластины и над углублением. Показано, что поперечно обтекаемое полуцилиндрическое углубление на плоской поверхности вызывает изменения в структуре пограничного слоя, образуя вблизи пластины области торможения и ускорения набегающего потока. С увеличением скорости обтекания эти области распространяются на всю толщину пограничного слоя. Изменение структуры пограничного слоя порождает дополнительные источники гидродинамического шума, имеющего звуковую и псевдозвуковую природу.

В аеродинамічній трубі відкритого типу проведені термоанемометричні вимірювання поля швидкостей над пластиною з локальним заглибленням. Дослідження виконані для ламінарного й турбулентного режимів обтікання у діапазоні чисел Рейнольдса по довжині пластини (від її початку до місцезнаходження заглиблення) 4x104-7x105. Наведені профілі осередненої повздовжньої швидкості і дефекти осередненої та пульсаційної складових повздовжньої швидкості вздовж пластини і над заглибленням. Показано, що напівциліндричне заглиблення на плоскій поверхні, яка обтікається поперечним струменем, викликає зміни у структурі примежового шару, утворюючи поблизу пластини області гальмування та прискорення набігаючого струменя. При збільшенні швидкості обтікання ці області поширюються на всю товщину примежового шару. Зміна структури граничного шару породжує додаткові джерела гідродинамічного шуму, який має звукову та псевдозвукову природу.

The hot-wire anemometry measurements of the velocity field above the plate with local cavity are carried out in open wind tunnel. The investigations are held for laminar and turbulent flows in the range of the Reynolds numbers with respect to plate length (from its start to the cavity site) 4x104-7x105. Mean longitudinal velocity profiles and the defects of mean and fluctuational longitudinal velocity components along the plate and above the cavity are presented. It is shown that the cross-streamlined half-cylindrical cavity on the plane surface changes the boundary layer structure, forming the stream braking and acceleration areas in the vicinity of the plate. With the increase of the flow velocity these areas extend to all thickness of the boundary layer. Changes in the boundary layer structure generate the additional sources of hydrodynamic noise having the sound and pseudo-sound nature.