Исследование возникновения и развития продольных вихрей и их вторичной неустойчивости на модели летающего крыла

Аннотация
Проведено подробное исследование влияния двумерного элемента шероховатости на течение за трехмерным элементом на модели скользящего крыла. Впервые проведены исследования на наветренной стороне модели летающего крыла в диапазоне скоростей 7,2–20 м/с в области благоприятного градиента давления за элементами шероховатости и изучены механизмы вторичной неустойчивости возмущений, приводящих к турбулентности. Показано, что за трехмерным элементом шероховатости формируется продольная структура, вниз по течению наблюдается изгиб траектории данной структуры и увеличение ее размеров. Структура состоит из двух стационарных возмущений различных размеров, что обусловлено наличием поперечного течения и вторичных возмущений, приводящих к переходу. Исследовано и количественно определено влияние распределенного отсоса через мелкоперфорированный вкладыш на пространственное развитие стационарного возмущения от трехмерного элемента шероховатости в пограничном слое прямого крыла. Показано, что отсос способен реламинизировать течение и устранить отрыв пограничного слоя.

Ключевые слова
ламинарно-турбулентный переход, скользящее крыло, двумерная шероховатость, неустойчивость поперечного течения, вторичная неустойчивость, трехмерный пограничный слой, прямое крыло, отрыв потока, отсос пограничного слоя, трехмерный элемент шероховатости поверхности.
Благодарности
Работа выполнена в рамках государственного задания (№ госрегистрации 121030500149-8) с использованием оборудования ЦКП «Механика» (ИТПМ СО РАН).
УДК 532.526.3

Исследование возникновения и развития продольных вихрей и их вторичной неустойчивости на модели летающего крыла