Особливості вихроутворення коливними тілами
Ключові слова:
коливні тіла; відривні течії; вихровий слід; завихреність; примежовий шар; чисельне моделюванняАнотація
Роботу присвячено дослідженню процесів формування та розвитку вихрових структур на коливному тонкому симетричному профілі, а також у сліді за протяжними призматичними тілами різного перерізу, які коливаються під дією збурень нестаціонарних зон відриву. Детально досліджено нестаціонарні процеси зародження вихрових структур в області задньої кромки добре обтічного тіла (крилового профілю) при його вимушених коливаннях у стаціонарному потоці рідини. Виявлено основний параметр, при якому якісно зберігається подібність основних етапів формування вихрового сліду: виникнення інтегральної пропульсивної сили на коливному профілі; поява вихорів, що породжуються носовим відривом; прояв несиметричності вихрової структури течії. У режимах вихрово-коливального руху погано обтічного тіла близьких до резонансних проявляється сильний зворотний вплив тіла на формування відриву потоку, що, в свою чергу, призводить до зміни частоти коливань і утворення складної системи завихрень різного масштабу, частоти та енергії в сліді за обтічним тілом. Найбільша інтенсивність вихрово-коливального руху спостерігається для циліндричного тіла з поперечним перерізом у вигляді витягнутого трикутника, орієнтованого вершиною вниз за потоком.
Посилання
Betchov R., Criminale W. Stability of Parallel Flows. Academic Press, 1967, 330 pp.
Boiko A., Grek G., Dovgal A., Kozlov V. The Origin of Turbulence in Near-Wall Flows. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New-York, 2002, 270 pp.
Chang J., Zhang Q., He L., Zhou Yi. Shedding Vortex Characteristics Analysis of NACA 0012 Airfoil at Low Reynolds Numbers. Energy Reports. 2022, V. 8, S. 4. P. 156-174.
Kurtulus D.F. Vortex Flow Aerodynamics behind a Symmetric Airfoil at Low Angles of Attack and Reynolds Numbers. International Journal of Micro Air Vehicles. 2021, 13.
Voropaev G.A., Zagumennyi Ia. V. Boundary Layer Perturbations Generated by Locally Deformable Surface. Int. J. of Fluid Mechanics Research. 2019, V. 46, N 4. P. 325–335.
Воропаєв Г.О., Загуменний Я.В. Чисельне моделювання обтікання нестаціонарно рухомих тіл. Комп. математика. 2018. N 2. С. 13–20
Lian J., Yan X., Liu F., Zhang J. Analysis on Flow Induced Motion of Cylinders with Different Cross Sections and the Potential Capacity of Energy Transference from the Flow. Hindawi. Shock and Vibration. 2017, V.2017. Article ID 4356367.