Учёные записки ЦАГИ, ВЫПУСК №3, 2015г.

автомодельное и предельное решения уравнений турбулентного пограничного слоя. условия реализации парадокса даламбера

в. в. михайлов, н. в. самойлова

Рассмотрены уравнения осредненного течения в плоском турбулентном пограничном слое несжимаемой жидкости. Получено автомодельное решение указанных уравнений и уточнен критерий реламинаризации слоя (реверса перехода). Для предельного режима сколь угодно больших чисел Рейнольдса при обтекании гидравлически гладкого тела получено в квадратурах распределение параметра Клаузера и коэффициента трения по поверхности тела. Показано, что если на этом режиме нет реламинаризации слоя, и нет влияния шероховатости, то отрыв потока локализован в задней критической точке тела, то есть справедлив парадокс Даламбера. Полученный результат проиллюстрирован примером предельного аналитического решения для случая симметричного обтекания эллиптических цилиндров. Установлено, что в этом случае достаточным условием безотрывного обтекания является неравенство k < 4.78 , где k — отношение вертикальной к горизонтальной оси эллипса, направленной вдоль набегающего потока.

Ключевые слова: турбулентное пристеночное течение, коэффициент трения, реламинаризация.

эволюция завихренности в закрученных осесимметричных течениях вязкой несжимаемой жидкости

г. б. сизых

Рассмотрены закрученные осесимметричные течения вязкой несжимаемой жидкости. Для описания эволюции завихренности введено понятие скорости Фридмана. Получены выражения скоростей Фридмана для составляющих вектора завихренности.

Ключевые слова: уравнения Навье — Стокса, течение с закруткой, метод дискретных вихрей, скорость Фридмана.

динамика вихревой спирали

В. Ф. МОЛЧАНОВ

Рассмотрен вихревой шнур с медленно меняющейся толщиной, моделирующей вязкую диффузию при больших числах Рейнольдса. Для случая, когда вихрь свернут в спираль, получены уравнения, определяющие ее форму в равномерном потоке. Показано, что решение этих уравнений возможно только до достижения вихрем некоторого критического значения его толщины. Предполагается, что дальнейшая эволюция спирали связана с ее вращением.

Ключевые слова: вихревой шнур, цилиндрическая спираль, коническая спираль.

о неединственности решения в окрестности плоскости симметрии треугольного крыла при гиперзвуковом обтекании на режиме сильного взаимодействия

г. н. дудин, ф. х. нгуен

Исследовано течение в пространственном пограничном слое в окрестности плоскости симметрии полубесконечного плоского треугольного крыла на режиме сильного вязко-невязкого взаимодействия. Для случая крыла конечного размаха проведено разложение функций течения в степенные ряды по поперечной координате. Исследована краевая задача для главных членов разложения и рассмотрено влияние температурного фактора и угла стреловидности передней кромки на полученные решения.

Ключевые слова: пограничный слой, сильное вязко-невязкое взаимодействие, треугольное крыло.

активное подавление поперечного течения в пограничном слое на скользящем крыле, обтекаемом с небольшой дозвуковой скоростью

с. в. мануйлович

Получены явные выражения для объемной силы, полностью подавляющей поперечное течение несжимаемой жидкости в пространственном пограничном слое (ПС) на скользящем крыле. Определено оптимальное распределение подавляющей силы. Для вычисления формы распределенного силового воздействия и параметров соответствующего течения в ПС сформулированы начально-краевые задачи. В качестве примера произведены расчеты объемной силы и профилей скорости в ПС для случая крыла эллиптического сечения.

Ключевые слова: несжимаемая жидкость, пограничный слой на скользящем крыле, поперечное течение, объемная сила.

синтез алгоритмов электродистанционной системы управления перспективного скоростного вертолета

в. а. аникин, о. в. анимица, в. м. кувшинов, в. а. леонтьев

Рассмотрена задача синтеза алгоритмов электродистанционной системы управления (ЭДСУ) перспективного скоростного вертолета (ПСВ) в целях обеспечения приемлемых характеристик устойчивости и управляемости на всех режимах полета, включая скоростные режимы. Разработаны структуры и методики выбора параметров алгоритмов контура улучшения устойчивости и управляемости ЭДСУ ПСВ с соосными винтами в продольном и боковом каналах с использованием различных датчиков и органов управления, включая аэродинамические органы управления — рули высоты и направления.

Ключевые слова: скоростной вертолет, устойчивость и управляемость, система управления.

некоторые аспекты моделирования композиционного кессона крыла большого удлинения анизотропной балкой

с. а. туктаров, в. в. чедрик

Представлены два аналитических подхода к моделированию композиционного крыла большого удлинения анизотропной балкой с учетом и без учета стеснения поперечных деформаций. Построены конечно-элементные модели, соответствующие этим подходам. Приведено сравнение результатов аналитических и численных моделей для тестового примера кессона крыла. Изучено влияние анизотропии на жесткостные свойства конструкции кессона при действии изгибающего и крутящего момента. Исследованы напряженно-деформированное состояние и прочность панели крыла при нагрузках растяжения и сжатия.

Ключевые слова: моделирование конструкций, композиционный материал, метод конечных элементов, крыло большого удлинения, пластинно-балочная аналогия.