О корректности методов определения объемной силы по полю скорости течения вязкой жидкости

22 Сентября 2015

11:00

Телемост ЦАГИ-ИТПМ СО РАН-СПбГПУ-НИИМ МГУ

Оnline-трансляция из ЦАГИ

ЦАГИ, корп. № 8, конференц-зал

Докладчик: Мануйлович Сергей Викторович (ЦАГИ), Sergei.Manuilovich@gmail.com

Тезисы доклада " О корректности методов определения объемной силы по полю скорости течения вязкой жидкости "

В последние годы интенсивно развиваются технологии воздействия на течения газа с помощью плазменных актуаторов. Создаваемая этими актуаторами объемная сила позволяет управлять местной скоростью обтекания, что может быть использовано для предотвращения отрыва, для ламинаризации течения в пограничном слое и для многих других задач управления течениями газа.

При проектировании управляющих устройств полезно знать распределение создаваемой ими объемной силы. Теоретический анализ процессов, протекающих в плазменном разряде, очень сложен, физический механизм ясен только в общих чертах, и различные математические модели формования объемной силы приводят к разным результатам. В этой связи возрастает роль экспериментальных методов определения объемной силы.

К сожалению, непосредственное измерение объемной силы, создаваемой плазменным актуатором, невозможно: накладываемую извне объемную силу нельзя отделить от сил давления. Для приближенного расчета распределения объемной силы в [*] предложены два метода. Каждый из них основан на некотором допущении и использует поле скорости, измеренное PIV-методом. Эти методы дают похожие результаты и ныне широко используются в нашей стране и за рубежом.

В предлагаемой работе произведен расчет прямой задачи: по заданной объемной силе, распределение которой выбрано из простых физических соображений, вычислены поля скорости и давления. По полученному полю скорости двумя методами [*] рассчитаны предполагаемые распределения объемной силы. Они оказываются похожими друг на друга, но сильно отличаются от заданного. Отсюда следует, что для восстановления распределения объемной силы наряду с измерением поля скорости необходимо измерять распределение давления.

[*] Kriegseis J., Schwarz C., Tropea C., Grundmann S. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2013. V. 46, 055202, 13 p.