Трансзвуковое обтекание крыловых профилей при энергетическом локальном воздействии

20 Мая 2014

11:00

Телемост ЦАГИ-ИТПМ СО РАН-СПбГПУ-НИИМ МГУ

Оnline-трансляция из ИТПМ СО РАН

ЦАГИ, корп. № 8, конференц-зал

Автор и Докладчик: Калинина Анна Павловна (ФГБУН ИТПМ им. С.А.Христиановича СО РАН) kalinina@itam.nsc.ru

Тезисы доклада «Трансзвуковое обтекание крыловых профилей при энергетическом локальном воздействии »

Обсуждается влияние импульсно-периодического подвода энергии на ударно-волновую структуру и аэродинамические характеристики крылового профиля. При трансзвуковом обтекании основной вклад в сопротивление профиля вносит волновое сопротивление. Энергия подводится мгновенно вблизи поверхности профиля. Плотность подведенной энергии соответствует реальным физическим процессам. Рассматриваются компактные и узкие зоны подвода энергии.

В качестве математической модели течения используется система двумерных нестационарных уравнений газовой динамики (уравнения Эйлера). Для описания свойств газа применяется модель идеального газа и модель с учетом реальных термодинамических свойств. Оценивается влияние вязкости.

Определен набор критериев, позволяющих прогнозировать степень и характер перестройки течения. Он включает в себя критерий интенсивности энергетического воздействия, критерии перестройки течения и критерии гомохронности. В терминах критериев проведено обобщение результатов численного моделирования для широкого набора параметров.

Показано, что сдвиг замыкающего скачка возникает при превышении мгновенно подведенной энергии определенного порогового значения. Величина сдвига практически не зависит от свойств источника энергии, а определяется величиной энергии, полученной газом и возможностью взаимодействия возмущений. Обобщен закон стабилизации распределения чисел Маха, установленный в ЦАГИ С.А. Христиановичем совместно с другими сотрудниками. Установлено существование «взрывного» газодинамического механизма сдвига замыкающего скачка уплотнения.

С помощью симметричного подвода энергии возможно снижение волнового сопротивления в несколько раз; при несимметричном подводе энергии — увеличение аэродинамического качества до 15%. Учет реальных термодинамических свойств воздуха не влияет на величину сдвига замыкающего скачка. Сопротивление трения становится существенным при достаточно больших значениях подведенной энергии.

Таким образом, импульсно-периодический подвод энергии можно рассматривать как эффективное управляющее воздействие.