Komplexe Untersuchungen der Unterschallumströmung verschiedener Objekte mit in ihre Konturen eingebauten Wirbelzellen, die vor einigen Jahren mit Hilfe experimenteller und rechnerischer Methoden durchgeführt wurden, sind ein Teil eines Programmes von Grundlagenarbeiten auf dem Gebiet der Aero- und Hydromechanik sowie der Thermophysik, die mit der Analyse eines neuen Verfahrens zur Steuerung einer Strömungsablösung verbunden sind. Die Konzeption der Wirbelzellen entstand historisch als Verallgemeinerung der Idee einer Steuerung der turbulenten Grenzschicht an Flugapparaten. Das Verfahren zur Steuerung der Umströmung eines Kreiszylinders mit in seine Kontur eingebauten Wirbelzellen bei Intensivierung der Strömung in ihnen durch Absaugung von der Oberfläche der Zentralkörper wird numerisch begründet. Es wird gezeigt, daß die Einwirkung auf die Strömung in einer kleinen Zelle geeignet ist, einen Umbau der großmaßstäblichen Wirbelstruktur im Nachlauf hinter dem Zylinder zu veranlassen und dessen aerodynamischen Widerstand wesentlich zu verringern. Eine Bewertung des durch den Energieaufwand bedingten zusätzlichen Beitrages zum Widerstand ermöglichte die Feststellung der Existenz optimaler Werte der Absauggeschwindigkeit, bei denen der aerodynamische Widerstand des Zylinders minimal ist. Der Wirkungsgrad des Steuerungsverfahrens wird mit 56 % bei den betrachteten geometrischen Abmessungen der Wirbelzelle und der Reynolds-Zahl bewertet. Eine Glättung der abströmseitigen scharfen Kante der runden Wirbelzelle führt zu einer 10 %igen Verringerung des aerodynamischen Widerstandes unter Berücksichtigung des Energieaufwandes.
Numerische Untersuchung des Einflusses der Form eingebauter Wirbelzellen auf die stationäre turbulente Umströmung eines Kreiszylinders
Titel russisch
Inzenerno-Fiziceskij Zhurnal ; 76 , 6 ; 38-44
2003
7 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 19 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Russisch