Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình vật lý về cấu trúc dòng xoáy bất đối xứng trong trạng thái ổn định trên thân thon dài ở góc tấn cao
Tóm tắt
Trong vùng dòng chảy với số Reynolds dưới mức tới hạn, các xoáy bất đối xứng có thể tái lập và xác định trong trạng thái ổn định có thể được tạo ra bằng cách đặt thủ công những rối nhỏ trên mũi của mô hình hình ống ogive nhọn ở góc tấn cao và trượt bên bằng không. Kết quả thử nghiệm của nghiên cứu này bao gồm các phân bố áp suất bề mặt, phân bố lực bên theo mặt cắt ngang và hình ảnh dòng chảy. Phân tích các kết quả này đã tiết lộ một hệ thống nhiều xoáy phức tạp trong trạng thái ổn định, trong đó có các xoáy đôi bất đối xứng với vùng khởi phát và vùng phát triển hoàn toàn, xoáy ba bất đối xứng, vùng có bốn xoáy, vùng có năm xoáy và vùng dòng chảy giống như phố xoáy Karman phát triển dọc theo thân thon dài. Mối tương quan giữa cấu trúc hệ thống nhiều xoáy và phân bố lực bên theo mặt cắt ngang tương ứng được trình bày. Hành vi của cấu trúc dòng chảy nhiều xoáy tại các điểm đặc trưng của phân bố lực bên theo mặt cắt ngang và đặc điểm của phân bố áp suất tương ứng đã được phân tích. Cuối cùng, một mô hình vật lý về cấu trúc dòng chảy nhiều xoáy bất đối xứng trong trạng thái ổn định trên thân thon dài được phát triển.
Từ khóa
#dòng chảy nhiều xoáy #cấu trúc bất đối xứng #áp suất bề mặt #lực bên #hình ảnh dòng chảyTài liệu tham khảo
Allen, H. J., Perkins, E. W., Characteristics of flow over inclined bodies of revolution NACA RMA50L07, 1951.
Hunt, B. L., Asymmetric vortex forces and wakes on slender bodies, AIAA Paper 82-1336, 1982.
Chapman, G. T., Keener, E. R., Aerodynamics of bodies of revolution at angle of attack to 90°, AIAA Paper 79-0023, 1979.
Ericsson, L. E., Reding, J. P., Asymmetric flow separation and vortex shedding on bodies of revolution, Progress in Astronautics and Aeronautics, 1992, AIAA (141) 10: 391–452.
Ericsson, L. E., Reding, J. P., Aerodynamic effects of asymmetric vortex shedding from slender bodies, AIAA Paper 85-1797, 1985.
Malcolm, G. N., Forebody vortex control—a progress review, AIAA Paper 93-3540, 1997.
Williams, D., A review of forebody vortex control scenarios, AIAA Paper 97-1967, 1997.
Ericsson, L. E., Beyers, M. E., Fluid mechanics considerations for successful design of forebody flow control, AIAA Paper 2000-2320, 2000.
Bernbardt, J. E., Williams, D. R. Closed-loop control of forebody flow asymmetry, J. of Aircraft, 2000, 37(3): 491–498.
Wardlaw, A. B., Morrison, A. M., Induced side forces at high angles of attack, J. Spacecraft, 1976, 13 (10): 589–593.
Dexter, P. C., A study of a symmetric flow over slender bodies at high angles of attack in a low turbulence environment, AIAA Paper 84-0505, 1984.
Zilliac, G. G., Degani, D., Tobak M., Asymmetric vortices on a slender body of revolution, AIAA Journal, 1991, 29(5): 667–675.
Levy, Y., Hesselink, L., Degani, D., Systematic study of the correlation geometrical disturbances and flow asymmetries, AIAA Journal, 1996, 34(4): 772–777.
Moskovitz, C. A., Hall, R. M., Dejarnette, F. R., New device for controlling asymmetric flowfields on forebodies at large alpha, J Aircraft, 1991, 28(7): 456–462.
Bridges, D. H., Hornung, H. G., Elliptic tip effects on the vortex wake of an axisymmetric body at incidence, AIAA Journal, 1994, 32(7): 1437–1445.
Luo, S. C., Lim, T. T. et al., Flowfield around ogive/elliptic-tip cylinder at high angle of attack, AIAA Journal, 1998, 36(10): 1778–1787.
Lee, A. S., Side force on an ogive cylinder: effects of control devices, AIAA Journal, 2000, 38(3): 385–388.
Chen Xuerui, Deng Xueying, Wang Yankui et al., Influence of nose, perturbations on behaviors, of asymemtric vortices over slender body, Acta Mechanica Sinica, 2002, 18(6): 581–592.
Roshko, A., Experiments on the flow past a circular cylinder at very high Reynolds number, J. Fluid Mech., 1961, 10: 345–356.
Lamont, P. J., Hunt, B. L., Pressure and force distributions on a sharp-nosed circular cylinder at large angles of inclination to a uniform subsonic stream, J. Fluid Mech., 1976, 76: 519–559.
Lamont, P. J., Pressures around an inclined ogive cylinder with laminar, transitional, or turbulent separation, AIAA Journal. 1982, 20(11): 1492–1499.
Hall, R. M., Forebody and missile side forces and the time analogy, AIAA Paper 87-0327, 1987.
Luo Shijun, Asymmetric vortex flow over slender bodies, Qian Xuesen's Technological Science Thought and Mechanics (in Chinese). Beijing: National Defence Industry Publishing House, 2001, 198–205.