Gas suction effect on the crossflow instability in flow past a swept wing

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The results of the swept wing boundary layer stability investigation are presented for the case, when the wing surface has a region of gas suction through the wall normal to the surface, while the wing is in Mach number 2 flow. In the flow regime considered the predominant boundary layer instability type is the crossflow instability. The gas suction effect on the development of unstable modes in the boundary layer is investigated using the linear stability theory and direct numerical modeling. The numerical modeling of laminar (undisturbed) flow fields with regions of gas suction and disturbed flow fields is carried out by integrating Navier–Stokes equations. An analysis within the framework of the linear stability theory is performed using the eN-method. The suction region location is varied with conservation of the integral intensity. It is shown that the mode instability growth can be considerably suppressed at the expense of an optimal disposition of the suction region.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

A. Novikov

Zhukovski Central Aerohydrodynamic Institute; Moscow Institute of Physics and Technology

Email: obraz.ao@mipt.ru
Ресей, Zhukovski, Moscow region, 140180; Moscow region, 141170

A. Obraz

Zhukovski Central Aerohydrodynamic Institute; Moscow Institute of Physics and Technology

Email: obraz.ao@mipt.ru
Ресей, Zhukovski, Moscow region, 140180; Moscow region, 141170

D. Timokhin

Moscow Institute of Physics and Technology

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: obraz.ao@mipt.ru
Ресей, Moscow region, 141170

Әдебиет тізімі

  1. Устинов М.В. Управление ламинарно-турбулентным переходом на стреловидном крыле с помощью микрорельефа поверхности // Изв. РАН МЖГ. 2018. № 6. С. 43–54.
  2. Joslin R.D. Overview of Laminar Flow Control // NASA Tech. Pap. NASA/TP-1998-208705, 1998.
  3. Balakumar P., Hall P. Optimum Suction Distribution for Transition Control // Theor. Comput. Fluid Dyn. 1999. V. 13. P. 1–19. https://doi.org/10.1007/s001620050109
  4. Reynolds G.A., Saric W.S. Experiments on the Stability of the Flat-Plate Boundary Layer with Suction // AIAA J. 1986. V. 24. P. 202–207. https://doi.org/10.2514/3.9246
  5. Smith B.A. F-16XL flights could aid in HSCT design // Aviat. Week and Space Technol. Oct. 23, 1995. P. 42–44.
  6. Schülein E. Experimental Investigation of Laminar Flow Control on a Supersonic Swept Wing by Suction // 4th Flow Control Conference, 23–26 June 2008, Seattle, Washington. AIAA 2008–4208. https://doi.org/10.2514/6.2008-4208
  7. Hein S., Schülein E., Hanifi A., Sousa J., Arnal D. Laminar Flow Control by Suction at Mach 2. // CEAS/KATnet II Conference on Key Aerodynamic Technologies, 2009.
  8. Balakumar P. Control of Supersonic Boundary Layers Using Steady Suction // 36th AIAA Fluid Dynamics Conference and Exhibit. 2006. Conference Paper 20060022120.
  9. Новиков А.В., Образ А.О., Тимохин Д.А. Влияние отсоса пограничного слоя на неустойчивость поперечного течения на сверхзвуковом скользящем крыле // Уч. зап. ЦАГИ. 2023. Т. LIV. № 2. C. 16–23.
  10. Егоров И.В., Новиков А.В., Фёдоров А.В. Прямое численное моделирование ламинарно-турбулентного перехода при гиперзвуковых скоростях потока на супер-ЭВМ // ЖВМиМФ. 2017. Т. 57. № 8. С. 1347–1373. https://doi.org/10.7868/S0044466917080063
  11. Obraz A.O., Fedorov A.V. The high-speed flow stability (HSFS) software package for stability analysis of compressible boundary layers // TsAGI Sci. J. 2017. V. 48. P. 223–242. https://doi.org/10.1615/TsAGISciJ.2017022797
  12. Padhye A.R., Nayfeh A.H. Nonparallel stability of three-dimensional flows // AIAA Pap. 1981. Р. 81–1281.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Geometry of the wing profile. The typical position of the suction area is marked in blue.

Жүктеу (57KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Computational domain for direct numerical simulation of the development of disturbances. The position of the disturbance generator is marked near the leading edge.

Жүктеу (220KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. The effect of suction on the profiles of the transverse velocity component (CF) inside the boundary layer in the section x = 0.1.

Жүктеу (127KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Distribution of the mass flow of gas through the wall for different positions of the suction area.

Жүктеу (95KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Distribution of growth increments for stationary vortices of transverse flow instability according to the linear theory of stability for all considered suction configurations.

Жүктеу (121KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Distribution of N-growth factors of stationary vortices of transverse flow instability according to the linear theory of stability.

Жүктеу (121KB)
Метадеректер
8. Fig. 7. Distribution of the maximum pressure disturbance on the wall for stationary vortices of transverse flow instability in direct numerical simulation.

Жүктеу (129KB)
Метадеректер
9. Fig. 8. Reduction of the N-factor depending on the width of the suction area for the eN calculation and for the amplitude of the pressure disturbance on the wall in direct numerical simulation.

Жүктеу (80KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».