Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты экспериментального исследования различных методов регулирования гиперзвуковых воздухозаборников с целью обеспечения запуска и улучшения их характеристик в диапазоне чисел Маха от 2 до 8. Исследованы условия отрыва пограничного слоя и возможности предотвращения отрыва путем изменения конфигурации диффузора и применения перфорационного слива. Испытания модели воздухозаборника проведены в аэродинамической трубе периодического действия и аэродинамической импульсной трубе в диапазоне чисел Маха от 2 до 6 и от 5 до 8 соответственно. Проведены измерения распределения статического и полного давлений на стенках модели и в контрольных сечениях, коэффициентов расхода воздуха и восстановления полного давления. Установлено, что перфорационный слив является эффективным средством запуска воздухозаборника. Перфорационный слив позволил увеличить коэффициент расхода воздуха более чем в 2 раза на модели с боковыми стенками. Также установлено, что панель перфорационного слива, расположенная ближе к горлу воздухозаборника, более эффективна. Возможность внезапного запуска проверена в аэродинамической трубе периодического действия и показано, что внезапный запуск возможно реализовать в трубах такого типа. Данные, полученные в аэродинамической трубе периодического действия, согласуются с данными, полученными в импульсной аэродинамической трубе с длительностью режима до 150 мс.

Экспериментально исследовано влияние локального периодического воздействия в виде вдува/отсоса через последовательно расположенные кольцевые щели на свойства турбулентного пограничного слоя, формирующегося на осесимметричном теле вращения при его обтекании несжимаемым потоком. Число Рейнольдса, вычисленное по толщине потери импульса пограничного слоя впереди кольцевой щели, составляло 1362. Безразмерная амплитуда вынужденного сигнала A₀ устанавливалась равной 0,4. Частота вынужденного сигнала в единицах закона стенки составляла f⁺ = 0,0048. Показано, что начиная с расстояния вверх от щели, составляющего около полутолщины вытеснения пограничного слоя δ ^*, и далее вниз по течению вплоть до 18δ^*, наблюдается устойчивое снижение локального трения, максимальная величина которого достигает 50 %. Каждая последующая щель способствует уменьшению трения, однако эффективность вдува/отсоса вниз по потоку заметно ослабляется.

Приводятся результаты экспериментального исследования особенностей развития пространственных турбулентных отрывных течений на плоской поверхности при числах Маха М_∞ = 4 и Рейнольдса Re₁ ≈ 55× 10⁶ м ^-1 в условиях обтекания расположенных над ней параллельно друг другу и потоку двух идентичных цилиндрических тел вращения диаметром D = 50 мм и удлинением корпуса L_b/D = 5 с коническими головными частями с углами полураствора β_c = 30, 20, 15 и 10° . Рассматриваются характерные стадии развития пространственного отрыва с уменьшением расстояния между осями тел в диапазоне Z = Δz/D = 1,06 ÷ 3,0 при фиксированном их удалении от поверхности (Y = Δy/D = 0,96). Анализируются топология предельных линий тока и особенности полей давлений на поверхности, а также газодинамическая структура отрывных течений, возникающих при взаимодействии распространяющихся от тел пересекающихся головных скачков и вторичных возмущений с пограничным слоем.

Представлены результаты экспериментальных исследований по влиянию начальных условий на срезе сопла на структуру круглой струи и характеристики ее развития. Показаны особенности развития ламинарной и турбулентной круглых струй, реализованные при одном и том же числе Рейнольдса. Обсуждаются картины дымовой визуализации струи при изменении начальных условий ее формирования (распределений средней и пульсационной составляющих скорости на срезе сопла) с помощью удлинения канала соплового аппарата. Показана возможность увеличивать область чисто ламинарного течения в струе и затягивать процесс ее турбулизации по пространству за счет параболизации профиля скорости на срезе сопла при его удлинении. Выявлены особенности развития вихревых структур струи при акустическом воздействии на нее. Показано, что для создания турбулентной круглой струи непосредственно на выходе из сопла необходимо достаточно большое его удлинение, обеспечивающее пространственное нарастание толщины турбулентного пограничного слоя вплоть до образования полностью турбулентного профиля скорости в поперечном сечении канала.

Рассмотрено влияние ультрафиолетового излучения Солнца на фотоионизацию рабочего тела дренажных систем и двигателей установок малой тяги космического аппарата, что приводит к увеличению затухания радиоволн его радиотехнических систем. Рабочее тело двигателей установок малой тяги космического аппарата необходимо выбирать, ориентируясь на вещества с малым сечением фотоионизации (гидразин, метиловый спирт и т.д.). При выборе рабочих частот радиосистем необходимо ориентироваться на более высокие частоты (сотни и тысячи мегагерц).

Показаны область применения систем высотной аэродинамики и типичные решаемые задачи. Сформулированы основные требования к подобным системам. На примере системы RuSat показаны некоторые способы реализации этих требований.

Исследована одиночная ячейка газожидкостного снарядного потока. Измерялось течение вокруг неподвижного газового снаряда, обтекаемого опускным потоком жидкости, и за его донышком. С помощью электродиффузионного метода измерены значения трения на стенке и его пульсации в зависимости от расстояния от носика снаряда. Показано, что в пленке жидкости, обтекающей снаряд, происходит демпфирование турбулентных пульсаций по сравнению с однофазным потоком жидкости. В кормовой части снаряда, где происходит отрыв вихрей, турбулентные пульсации существенно превышают однофазные.

Рассмотрена осесимметричная задача аккумулирования тепловой энергии в материале, претерпевающем фазовый переход при взаимодействии его с теплоносителем, температура которого изменяется циклически. Численными методами исследована возможность выбора параметров части конструкции аккумулятора, где хранится материал. Некоторый оптимальный объем теплоаккумулирующего материала определяется из условия равенства количеств теплоты при зарядке- разрядке аккумулятора. Результаты вычислений для ламинарного и турбулентного режимов подачи теплоносителя показали, что при одной и той же поверхности теплообмена наиболее эффективным является турбулентный режим.

Обсуждается способ калибровки датчика термоанемометра постоянной температуры, которая проводилась посредством его перемещения внутри пограничного слоя на плоской пластине при числе Маха набегающего потока М = 2,54 и диапазоне чисел Рейнольдса по диаметру нити датчика (9 < Re_d < 23). Сравнение значений чувствительности, полученное с помощью такой процедуры калибровки, при условии пренебрежения низкими температурными нагрузками (t < 0,6), хорошо согласуется с чувствительностью, определяемой на основе данных вне пограничного слоя. Применение модифицированной передаточной функции для коррекции спектра мощности возмущений течения позволило обнаружить совпадение скорректированного спектра с затуханием по Колмогорову с показателем степени - 5/3. Уровни пульсаций полной температуры и массового расхода рассчитаны для пограничного слоя на плоской пластине в предположении преобладания в нем акустической моды, и найдены распределения этих пульсаций в зависимости от частоты.

Представлены результаты экспериментального исследования взаимодействия осесимметричной недорасширенной струи с преградами разной формы ¾ плоской и в виде цилиндрической полости. Установлено, что наличие полости вызывает появление возвратного течения, взаимодействие которого со струей приводит к возникновению вихревых спиральных структур.