Анализ турбулентного пограничного слоя и возможности уменьшения поверхностного сопротивления на плоской пластине с использованием микрообдува
Х. Н. Хабошан1, Э. Юсефи2, Е. Своркан3
1Исламский университет Азад, Тегеран, Иран
najafi.fme@gmail.com
2Международный университет им. имама Хомейни, Казвин, Иран
yousefi.fme@gmail.com
3Белградский университет, 11120 Белград, Сербия
jsvorcan@mas.bg.ac.rs
Ключевые слова: уменьшение сопротивления, микрообдув, активное управление потоком, турбулентный пограничный слой, плоская пластина
Страницы: 62-74
Аннотация
С использованием SST-(k-ω)-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 M=0,2÷0,5 и значениях числа Рейнольдса Re=2,88x106÷7,20\x106. 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 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.
DOI: 10.15372/PMTF20220307 |
