NAU Harvester System
SIMULATION OF FLOWS ON THE PLATE WITH SUCTION OF THE BOUNDARY LAYER
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
SIMULATION OF FLOWS ON THE PLATE WITH SUCTION OF THE BOUNDARY LAYER
МОДЕЛЮВАННЯ ТЕЧІЇ НА ПЛАСТИНІ З ВІДСМОКТУВАННЯМ ПОГРАНИЧНОГО ШАРУ |
|
| Creator |
Терещенко, Юрій Юрійович
Терещенко, Юрій Матвійович Дорошенко, Катерина Вікторівна |
|
| Subject |
boundary layer; frictional forces; plate; suction of the boundary layer; numerical experiment
— пограничний шар; сили тертя; пластина; відсмоктування пограничного шару; чисельний експеримент УДК 629.735 |
|
| Description |
A boundary layer is formed on the walls, caused by the presence of friction forces as gas flows through the channel or when bodies of various shapes flow around. The suction of a small amount of fluid inhibited at the wall is one of the means of laminarizing the flow in the boundary layer and reducing friction. The aim of the work is to evaluate the influence of the shape of the input edges of discrete channels on the suction efficiency of the boundary layer on the plate. The task was solved by the method of numerical simulation. The flow on the plate was calculated using the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. SST turbulent viscosity model was used to close the equations. The computational grid had an adaptation of the boundary layer to account for the boundary layer. The type of grid was unstructured. The axial speed was set at 100 m/s at the entrance. The object of study was a plate with a length of 100mm. The plate contains 15 channels for controlling the boundary layer, the width of which is 1 mm, the distance between the channels is 3 mm. For the study, two channel shapes were chosen: with rectangular inlet edges and with profiled inlet edges. The intensity of the boundary layer control was estimated by the suction coefficient. The first stage of work was the calculation of the flow on the plate without using boundary layer control. In the course of the next stage, a series of gas-dynamic calculations of the flow on the plate were carried out using the suction of the boundary layer at different intensities. The calculation results showed that the shape of the input edge of the channels for suction of the boundary layer does not have a significant effect on the efficiency of the boundary layer control. The thickness of the boundary layer decreases by 58 ... 65% when the boundary layer is sucked through channels with rectangular inlet edges, the efficiency increases to 63 ... 70% with profiled inlet edges.
При течії газу в каналі при обтіканні тіл різної форми на стінках утворюється пограничний шар, викликаний наявністю сил тертя. Відсмоктування невеликої кількості загальмованого у стінки газу є одним із засобів ламінаризации течії в пограничному шарі і зменшення тертя. У роботі ставиться завдання оцінити вплив форми вхідних кромок дискретних каналів на ефективність відсмоктування пограничного шару на пластині. Поставлена задача вирішувалася методом чисельного моделювання. Розрахунок течії на пластині проводився за допомогою усереднених по Рейнольдсу рівнянь Нав'є-Стокса. Для замикання рівнянь використовувалася модель турбулентної в'язкості SST Ментера. Для урахування пограничного шару розрахункова сітка мала адаптацію. Тип розрахункової сітки - неструктурована. На вході задавалася осьова швидкість 100 м/с. Об'єкт дослідження - пластина довжиною 100мм. На пластині виконано 15 дискретних каналів для управління пограничним шаром, ширина яких 1 мм, відстань між каналами 3 мм. Для дослідження обрані дві форми каналів: з прямокутними вхідними кромками і з профільованими вхідними кромками. Інтенсивність управління пограничним шаром оцінювалася коефіцієнтом відсмоктування. Першим етапом роботи був розрахунок течії на пластині без використання управління пограничним шаром. В ході наступного етапу роботи були проведені серії газодинамічних розрахунків течії на пластині з використанням відсмоктування пограничного шару при різній інтенсивності. Результати розрахунків показали, що форма вхідної кромки каналів для відсмоктування пограничного шару не істотно впливає на ефективність управління пограничним шаром. При прямокутних вхідних кромках каналів для управління пограничним шаром товщина пограничного шару зменшується на 58...65%, при профільованих вхідних кромках ефективність зростає до 63...70%. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— |
|
| Date |
2019-03-02
|
|
| Type |
—
|
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PTZ/article/view/13486
10.18372/0370-2197.1(82).13486 |
|
| Source |
Проблеми тертя та зношування; № 1(82) (2019); 52-57
Problems of Friction and Wear; № 1(82) (2019); 52-57 Проблемы трения и изнашивания; № 1(82) (2019); 52-57 |
|
| Language |
uk
|
|