Способ управления пограничным слоем и устройство для его осуществления

Способ управления пограничным слоем и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(в)ШЦ (и) (5Ц 5 В 64.С 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4823433/23 (22) 140590 (48) 15.11.93 Бюл Nu 41-42 (71) Центральный азрогидродинамический институт имлроф.Н.ЕЖуковскОго (72) Филиппов B,М.; Мишакова ЕВ, (73) Центральный азрогидродинамический институт имлрофНЕЖуко вского (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОГРАНИЧНЫМ

СПОЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в устройствах для управления пограничным слоем. Цель изобретения— повышение эффективности. После определения положения области перехода пограничного сгоя вводят сигнал возмущения в ламинарной области пограничного слоя, измерягот возмущения и характеристики потока в начале области перехода, регулируют амплитуду сигнала возмущения, измеряют возмущения и характеристики потока от начала области перехода до задней кромки обтекаемой поверхности и в соответствии с этими измерениями регулируют частоту сигналов возмущений. Возмущения в пограничный слой вводят импульсами.

Устройство снабжено измерителем перемежаемости 14, вход которого соединен с термоанемометром 11, а выход - с ге«ератором возмущений 0.

Генератор возмущений 8 выполнен импульсным 2 сл. ф-лы,З ил.

2002669 грамма 2 относится к датчику 2, расположенному в зоне пограничного слоя, свободной от укаэанных выше неблагоприятных для устойчивости ламинарного пограничного слоя факторов. Датчик 2 регистрировал 5 характеристики невоэмущенного пограничного слоя, набегающего на зону датчика 1, В зоне датчика 1 переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный начинался при числе Re = 0,7 10 При этом начало 10 скорости в пограничном слое без особого выделения каких-либо частот (фиг.2). Датчик

2 отмечал начало перехода при числе

Re 5 . 10, который наступал в результате предварительного роста амплитуд волн Тол- 15 лмина-Шлихтинга. Отмеченные различия механизмом и величин числа Re возникновения перехода свидетельствуют, что в зоне датчика 1 перехода ламинарного пограничного слоя.в турбулентный происходил при 20 минимальном числе Re, т.е. дестабилизирующие факторы были здесь предельно эффективными. Однако даже в этих условиях за локальными турбулентными образованиями, входящими в зону датчика 1 из лами- 25 нарного пограничного слоя, .имел место ламинарный след (зона 4). Ламинарное течение за локальными турбулентными образованиями, входящими в зону датчика 1 иэ ламинарного пограничного слоя, имел мес- 30 то ламинарный след (эона 4). Ламинарное течение за локальными турбулентными образованиями при Vo =31 м/с сохранялось в течение 0,1-0,2 с. 3а это время задняя кромка турбулентного образования смещалась 35 вниз по потоку от точки регистрации сигнала на 1 =-(0,1 — 0.2) V>. где Чт. - 0,5 V— скорость перемещения задней кромки. В рассматриваемом примере L =(1,5-3,1) м.

Наличие таких ламинарных зон, где трение 40 в несколько раэ меньше турбулейтного, приводили к снижению и общего поверхносного сопротивления обтекаемых потоком тел, Устройстводля управления пограничным слоем показано на фиг.3. Здесь вблизи лере- 45 ния его эффективности, после определения положения области перехода пограничного слоя вводят сигнал воэмуще50ния в ламинарной области пограничного слоя, измеряют возмущения и характеристики потока в начале области перехода, регулируют амплитуду сигнала возмущения, измеряют возмущения и характери55-стики потока от начала области перехода до задней кромки обтекаемой поверхности и в соответствии с этими измерениями регулируют частоту сигналов возмущений, причем возмущения в пограничный слой ,вводят импульсами.

Формула изобретения

1. Способ управления пограничным слоем путем его ламинаризации, в котором определяют положение на обтекаемой поверхности области перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный, измеряют характеристики потока в пограничном слое от начала области перехода до задней кромки обтекаемой поверхности и вводят в пограничный слой возмущения, при этом частоту и амплитуду возмущений корректируют по характеристикам потока, отличающийся тем, что, с целью повышедней кромки обтекаемого потоком тела 5 с пограничным слоем 6 установлены эадатчики возмущений 7, связанные с импульсами генератором 8. Вдоль модели эа эадатчиками размещены, например, датчики термоанемометра 11. которые чейз коммутатор

12 соединен с измерительным блоком термоанемометра 13, К выходу термоанемометра подключен блок перемежаемости 14.

При работе датчики 11 подключают через коммутатор 12 к измерительному блоку

13 и по характеру его сигнала определяют местоположение 9 перехода ламинарного пограиичного слоя 6 в турбулентный 10. Затем подают от генератора 8 импульсы возмущений на задатчики 7, регулируют их значения твк. чтобы перед местом перехода

9 они превращались в локальные турбулентные эоны, ламинарный след которых наблюдался на наибольшем расстоянии от эадатчиков. После этого регулируют период импульсов генератора 8 таким образом, чтобы. коэффициент перемежаемости

Zb у =.— был минимальным во всех сечетобщ ниях пограничного слоя. Здесь Z6 — суммарное время наблюдения, в течение которого в точке измерений поток был турбулентным, t общ - общее время измерения.

Величина определяется посредством блока перемежаемости 14. Связь блока 14 с генератором возмущений 8 может быть автома- . тической или посредством оператора.Выходной сигнал термоанемометра однозначно связан с величщой поверхностного трения. что позволяет определять оптимальный режим работы импульсного генератора также и путем его настройки по минимальной величине поверхностного трения в пограничном слое, (56) Патент США V- 2783008, кл. 244-130, 1957, Заявка Великобритании N 2124730, кл.

В 64 С 21(00, 1984.

2002669

2, Устройство управления пограничным слоем, содержащее установленные.на обтекаемой поверхности тврмоанемометрические датчики характеристик потока, эадатчики возмущений пограничного слоя и блок измерений и управления, включающий связанный с датчиками термоанемометр и соединенный с эадатчиками генератор возмущений. отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено измерителем перемежаемости, вход которого соединен с термоанемометром, а выход - с генератором возмущений, причем генератор возмущений выполнен импульсным. l

Составитель В. Филипов

Техред M.Ìopãåèòàë

Корректор А, Мотыпь

Редактор Н, Федорова

Подписное

Заказ 3210 Тираж

НП0 "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, !01