Эта публикация цитируется в
14 статьях
Анализ турбулентного пограничного слоя и возможности уменьшения поверхностного сопротивления на плоской пластине с использованием микрообдува
Х. Н. Хабошанa,
Э. Юсефиb,
Е. Сворканc a Тегеранский филиал Исламского университета Азад,
Тегеран, Иран
b Международный университет им. имама Хомейни,
Казвин, Иран
c Белградский университет, 11120 Белград, Сербия
Аннотация:
С использованием SST-(
$k{-}\omega$)-модели турбулентности выполнен численный анализ параметров турбулентного пограничного слоя и исследована возможность уменьшения поверхностного трения на плоской пластине путем микрообдува воздухом. Макромасштабные характеристики большого количества микроструй определяются с использованием модели микропористой стенки, встроенной в пакет ANSYS FLUENT с помощью пользовательских функций. Получены результаты численных расчетов при значениях числа Маха
$\mathrm{M}=0{,}2\div0{,}5$ и значениях числа Рейнольдса $\mathrm{Re}=2{,}88\cdot 10^6\div 7{,}20\cdot 10^6$.
Алгоритм позволяет достаточно точно описать незначительное увеличение толщины пограничного слоя, толщины вытеснения и толщины потери импульса, а также уменьшение градиента скорости и сдвигового трения. Показано, что при числе Маха
$\mathrm{M}=0{,}4$ и доле вдуваемого воздуха, равной
$0,008$, применение микрообдува пластины воздухом позволяет уменьшить коэффициент поверхностного трения на
$51 \%$ по сравнению со случаем обтекания плоской пластины. При увеличении доли вдуваемого воздуха и числа Маха коэффициент поверхностного трения уменьшается.
Ключевые слова:
уменьшение сопротивления, микрообдув, активное управление потоком, турбулентный пограничный слой, плоская пластина.
УДК:
532.5
Поступила в редакцию: 10.06.2021
Исправленный вариант: 28.06.2021
Принята в печать: 26.07.2021
DOI:
10.15372/PMTF20220307
Полный текст:
PDF файл (519 kB)