ИСТИНА

Проведено численное исследование некоторых методов стабилизации течений с уловленным вихрем в вихревой ячейке, связанных с использованием локального отсоса и вдува среды. Изучено влияние отсоса постоянной интенсивности, а также переменного управляемого отсоса с обратной связью по давлению. Получено, что интенсивность отсоса, требуемая для захвата вихря в вихревую ячейку, больше, чем интенсивность отсоса, требуемая для удержания вихря после захвата. Показано, что использование отсоса в двух точках внутри ячейки и управление интенсивностью отсоса с обратной связью может дать некоторую экономию средней интенсивности суммарного отсоса, требуемого для удержания вихря, в тех случаях, когда верхняя стенка канала прямолинейна, т.е. отсутствует ступенчатое расширение канала. В случае, когда имеется ступенчатое расширение канала , управление отсосом не даёт возможности уменьшить интенсивность отсоса, требуемого для сохранения вихря. Тем не менее за счёт присоединения затопленной струи, вытекающей из узкого начального участка канала, к нижней стенке канала (эффект Коанды) эта интенсивность отсоса снижается естественным путём. Исследовано влияние периодически пульсирующего отсоса в центре ячейки на поведение уловленного вихря. Гипотеза о возможности своеобразного ∎резонанса∎ колебаний интенсивности отсоса и колебаний слоя смешения над вихревой ячейкой для рассмотренной формы канала и рассмотренного значения числа Рейнольдса не подтвердилась. Исследовано влияние периодического добавления импульса внутри вихревой ячейки за счёт локальной высоконапорной струи на поведение улов-ленного вихря, т.е. учитывалось влияние этой струи на импульс среды, а добавлением дополнительной массы среды за счёт струи пренебрегали. Показано, что подобный периодический вдув внутри вихревой ячейки при надлежащем выборе периода, амплитуды, локализации и направления вдуваемой струйки способен поддержать процессы формирования и удержания уловленного вихря в вихревой ячейке. В результате происходит переход от отрывного режима течения около криволинейной нижней стенки канала к безотрывному. Получено, что использование подобного периодического вдува с частотой, в 4 раза превышающей характерную частоту колебаний суммарной циркуляции уловленного вихря, позволяет снизить интенсивность отсоса в центре вихревой ячейки, требуемую для удержания вихря, от 1.6 % до 1.3 %, т.е. экономия расхода среды в этом случае составляет 18.75 %. Полученные в настоящем отчёте результаты можно использовать для построения наиболее оптимальных и экономичных систем управления и стабилизации течений в вихревых ячейках. Эти ячейки обычно располагаются на диффузорных участках обтекаемых поверхностей. Такие системы стабилизации течений применимы в качестве элемента технологии по предотвращению отрыва с поверхности толстого крыла.