Моделирование генерации вихревых структур парой овальных лунок

Abstract

Приведены результаты физического моделирования генерации устойчивых противоположно вращающихся вихревых структур парой наклоненных к направлению потока овальных лунок. Проведены визуальные и инструментальные исследования, а также статистический анализ полей пульсаций давления вихревого течения, образованного парой овальных лунок на гидравлически гладкой плоской поверхности. Определены особенности генерации противоположно вращающихся вихревых структур лунками и их гидродинамические характеристики. Установлены места зарождения, формирования и развития вихревых структур в зависимости от режимов течения, а также области выброса вихрей в пограничный слой. Получены интегральные и спектральные характеристики пульсаций пристеночного давления на обтекаемой поверхности лунок и пластины. Определены частоты вращения вихревых структур и их выбросов наружу из наклоненных овальных лунок.

The results of physical modeling of the generation of stable counter-rotating vortex structures by a pair of oval dimples, that are inclined to the flow direction, are given. Visual and instrumental studies, as well as statistical analysis of the velocity and pressure fluctuation fields of the vortex flow, were made. The vortex flow was created by a pair of the oval dimples on a hydraulically smooth flat surface. The features of generating the counter-rotating vortex structures by the dimples and their hydrodynamic characteristics were determined. The places of origin, formation, and development of vortex structures, as well as the area of the ejection of vortices into the boundary layer depending on the flow regimes were established. The integral and spectral characteristics of the velocity and wall pressure fluctuations on the streamlined surface of the dimples and plates were obtained. The rotation frequencies of the vortex structures and the ejection frequencies of the vortices outside the inclined oval dimples were determined.