WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

3. Применительно к существующим экспериментам выполнено численное моделирование обтекания потоком аргона цилиндрических тел вращения со сферической и конической головными частями при М = 2 в условиях воздействия фокусированного импульсно-периодического лазерного разряда. Объяснены особенности трансформации ударно-волновой структуры в окрестности таких тел и обусловленные ими изменения волнового сопротивления по времени для различных экспериментальных значений частот энергоподвода. Продемонстрировано качественное соответствие расчетной тенденции снижения волнового сопротивления по частоте зафиксированной в экспериментах для полного сопротивления. Показано, что полученное в расчете уменьшение выигрыша в волновом сопротивлении при максимальной частоте (f = 100 кГц) обусловлено превалирующим негативным влиянием уменьшения длины области энергоподвода над позитивным эффектом увеличения его частоты при заданных в расчетах экспериментальных данных.

4. Выполнены оригинальные численные исследования, позволившие проанализировать процесс установления течения при включении стационарного энергоисточника перед затупленными и острыми телами. Подтвержден ранее обоснованный экспериментами вывод о достижении максимального выигрыша в сопротивлении при вырождении структуры скачков (“регулярный” режим обтекания), реализующейся в окрестности головной части тела. Показано, что в случае импульсно-периодического энергоподвода такая тенденция проявляется с увеличением его частоты.

5. Проанализированы особенности развития течений в условиях различных режимов взаимодействия продольных вихрей с косыми скачками. Продемонстрировано количественное соответствие результатов расчетов эксперименту в условиях взрыва сверхзвукового ядра вихря. Обнаружено, что в условиях дозвукового ядра вихрь разрушается и приобретает спиралевидную форму, а область разрушения характеризуется непрерывным ростом и постепенным вырождением, в отличие от реализующейся зоны фиксированного размера при взрыве вихря со сверхзвуковым ядром.

6. Впервые продемонстрирована возможность использования стационарного и импульсно-периодического энергоподвода на оси вихря для его разрушения в условиях различных режимов взаимодействия с косым скачком. Показано, что формирование сверхзвукового следа за стационарными и импульсно-периодическими энергоисточниками большой частоты приводит к картине течения, аналогичной взрыву вихря со сверхзвуковым ядром без энергоподвода. Обнаружено, что при формировании такими способами дозвукового следа область взрыва распространяется вплоть до источников, и ее размеры стабилизируются, в отличие от зоны разрушения вихря с дозвуковым ядром без энергоподвода.

7. Исследованы возможности управления масштабом области разрушения вихря и параметрами течения в ней с помощью изменения мощности, размеров и частоты энергоисточников эллипсоидальной и сферической формы. Показано, что импульснопериодический энергоподвод малой частоты стимулирует сильную нестационарность ударно-волновой структуры и течения в разрушающемся вихре. Такой способ может быть использован для интенсификации процесса смешения.

8. Уточнена аналогия между явлениями взрыва вихря и отрыва турбулентного пограничного слоя. На этой основе развита теоретическая модель для оценки угла наклона скачка, охватывающего зону взрыва, и уточнена роль нестационарных эффектов, зафиксированных в экспериментах. Показано, что угол этого скачка и характерный уровень статического давления в зоне взрыва определяются как параметрами набегающего потока, так и значениями числа Маха и уровня статического давления на оси вихря, которые могут быть изменены с помощью подвода энергии. Более широкий диапазон вариации этих параметров в вихревых течениях объясняет возможность отличия реализующихся углов отрывного скачка и давлений в зонах взрыва по сравнению с характерными для пристенных турбулентных отрывных течений.

Основные результаты диссертации изложены в 12 печатных работах:

1. Zudov V.N., Pimonov E.A. Study of Interaction of Streamwise Vortex with a Shock Wave // Intern. Conf. on the Methods of Aerophys. Research: Proc. Part I. / Ed. by A.M. Kharitonov. Novosibirsk, 2002. P. 232–236.

2. Zudov V.N., Pimonov E.A. Study of Interaction of Streamwise Vortex with a Shock Wave // Euromech 440. Aerodynamics and Thermochemistry of High Speed Flows: Book of Abstracts. Marseille, 2002. P. 137–140.

3. Зудов В.Н., Пимонов Е.А. Взаимодействие продольного вихря с наклонной ударной волной // ПМТФ. 2003. Т. 44. №4. C. 10–21.

4. Zheltovodov A.A., Pimonov E.A. Streamwise vortex/shock wave interaction in energy deposition conditions // Intern. Conf. on the Methods of Aerophys. Research: Proc. Part. II. Novosibirsk, 2004. P. 237–245.

5. Zheltovodov A.A., Pimonov E.A., Knight D.D. Supersonic Vortex Breakdown Control by Energy Deposition. AIAA Paper 2005-1048. 2005. 36 p.

6. Пимонов Е.А. Особенности взрыва вихря в условиях подвода энергии в сверхзвуковом потоке газа // Устойчивость и турбулентность течений гомогенных и гетерогенных жидкостей: Доклады молодежной конференции. Вып. Х. Новосибирск, 2005. С. 134–137.

7. Zheltovodov A.A., Pimonov E.A., Knight D.D. Vortex Breakdown Control by Energy Deposition in High Speed Flows // 15th International Conference on MHD Energy Conversion and 6th International Workshop on Magnetoplasma Aerodynamics: Proc. Vol. 2 / Ed. by V.A. Bityurin. Moscow, 2005. P. 503–513.

8. Knight D.D., Yan H., Candler G., Kandala R., Zheltovodov A.A., Pimonov E.A. Control of Normal Shock by Pulsed Energy Deposition // 15th International Conference on MHD Energy Conversion and 6th International Workshop on Magnetoplasma Aerodynamics: Proc. Vol. 2 / Ed. by V.A. Bityurin. Moscow, 2005. P. 514–524.

9. Желтоводов А.А., Пимонов Е.А. Исследование воздействия локализованного энергоподвода на взаимодействие продольного вихря с косым скачком уплотнения // Теплофизика и аэромеханика. 2005. Т. 12. № 4. С. 553–574.

10. Zheltovodov A.A., Pimonov E.A., Knight D.D. Vortex Breakdown Stimulation by the Steady and Periodic Pulse Energy Deposition in a Vicinity of Shock Wave. AIAA Paper 2006-0401.

2006. 19 p.

11. Желтоводов А.А., Пимонов Е.А. Исследование закономерностей развития сверхзвуковых течений в условиях воздействия стационарного и импульсно-периодического энергоподвода // Доклады IX Всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике. Т. 2.

Нижний Новгород, 2006. С 83–84.

12. Zheltovodov A.A., Pimonov E.A., Knight D.D. Energy Deposition Influence on Supersonic Flow over Axisymmetric Bodies. AIAA Paper 2007-1230. 2007. 31 p.

Ответственный за выпуск Е.А. Пимонов Подписано в печать 19.03.Формат бумаги 60 84/16, Усл. печ. л. 1.0, Уч.-изд. л. 1.0, Тираж 100 экз., Заказ № Отпечатано в ИТПМ им. С.А. Христиановича СО РАН 630090, Новосибирск, Институтская, 4/

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»