АНАЛИЗ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В КАВЕРНЕ С ОТКРЫТЫМ ТИПОМ ТЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ВИХРЕРАЗРЕШАЮЩИХ РАСЧЕТОВ
- Авторы: Даньков Б.Н.1, Дубень А.П.1, Козубская Т.К.1
-
Учреждения:
- Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
- Выпуск: № 4 (2023)
- Страницы: 156-166
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1024-7084/article/view/135114
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1024708422600774
- EDN: https://elibrary.ru/WJUNFI
- ID: 135114
Цитировать
Аннотация
Рассматриваются механизмы автоколебательных процессов, возникающих в каверне с открытым типом течения, и дается их обоснование, полученное в результате детального изучения взаимодействия явлений гидродинамической, расходно-волновой и резонансной природы. Теоретические выводы подкрепляются анализом данных вычислительных экспериментов, проведенных различными авторами.
Об авторах
Б. Н. Даньков
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
Email: aduben@keldysh.ru
Россия, Москва
А. П. Дубень
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
Email: aduben@keldysh.ru
Россия, Москва
Т. К. Козубская
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: aduben@keldysh.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Rossiter J.E., Wind tunnel experiments on the flow over rectangular cavities at subsonic and transonic speeds // Aeronautical Research Council Reports & Memoranda. October 1964. № 3438.
- Heller H.H., Holmes D.G. and Covert E.E., Flow Induced Pressure Oscillations in Shallow Cavities // J. Sound Vib. 1971. V. 18. № 4. P. 545–553.
- Heller H.H. and Bliss D.B., The Physical Mechanism of Flow Induced Pressure Fluctuations in Cavities and Concepts for their Suppression // AIAA Paper 75–491. 1975.
- Block P.J.W., Noise response of cavity of varying dimensions at subsonic speeds // NASA TN D- 8351. 1976. P. 1–67.
- Tam C.K.W. and Block P.T.W., On the Tones and Pressure Oscillations Induced by Flow over Rectangular Cavities // J. Fluid Mech. 1978. V. 89. Part 2. P. 373–399.
- Hankey W.L. and Shang J.S., Analyses of Pressure Oscillations in an Open Cavity // AIAA J. 1980. V. 18. № 8. P. 892–898.
- Антонов А.Н., Вишняков А.Н., Шалаев С.П., Экспериментальное исследование пульсаций давления в выемке, обтекаемой дозвуковым или сверхзвуковым потоком газа // ПМТФ. 1981. № 2. С. 89–97.
- Абдрашитов Р.Г., Архиреева Е.Ю., Даньков Б.Н., Меньшов И.С., Северин А.В., Семенов И.В., Требунских Т.В., Чучкалов И.Б., Механизмы нестационарных процессов в протяженной каверне // Ученые записки ЦАГИ. 2012. Т. XLIII. № 4. С. 39–56.
- Даньков Б.Н., Дубень А.П., Козубская Т.К., Численное моделирование возникновения автоколебательного процесса возле трехмерного обратного уступа при трансзвуковом режиме обтекания // Изв. РАН. МЖГ. 2016. № 4. С. 108–119.
- Рокуэлл Д., Колебания сдвиговых слоев, взаимодействующих с препятствиями // Аэрокосмическая техника. 1984. Т. 2. № 2.
- Лебедев М.Г., Теленин Г.Ф. Взаимодействие сверхзвуковой струи с акустическим полем // Институт механики МГУ. Науч. тр. 1970. № 5. С. 88–107.
- Morkovin M.V. and Paranjape S.V., On Acoustic Excitation of Shear Layers // Zeitschrift für Flugwissenschaften.1971. V. 19. Heft 8/9. P. 328–335.
- Tam C.K.W. Excitation of Instability Waves in a Two-Dimensional Shear Layer by Sound // J. Fluid Mech. 1978. V. 89. Part 2. P. 357–371.
- Tam C.K.W. The Effects of Upstream Tones on the Large Scale Instability Waves and Noise of Jets // in Mechanics of Sound Generation in Flows, edited by E. Mueller. Springer-Verlag. New York. IUTAM. ICA, AIAA-Symposium. 1979. P. 41–47.
- Ahuja K., Mendoza J., Effects of cavity dimensions, boundary layer, and temperature on cavity noise with emphasis on benchmark data to validate computational aeroacoustic codes // NASA CR.1995. № 4653. P. 1–284.
- Blake W.K., Mechanics of flow-induced sound and vibration // General concepts and elementary sources. Academic Press, Inc. 1986. V. 1. Chap. 3. 1986. P. 130–149.
- Sarno R.L., Franke M.E., Suppression of Flow-Induced Pressure Oscillations in Cavities // J. Aircr. 1994. V. 31. № 1. P. 90–96.
- Rubio G., De Roeck W., Baelmans M., Desmet W., Numerical study of noise generation mechanisms in rectangular cavities // Europ. Colloqium 467: Turbulent Flow and Noise Generation. Marseille. France. 2005. P. 1–4.
- Keller J.J. and Escudier M.P., Periodic Flow Aspects of Throttles, Cavities, and Diffusers // Brown Boveri Research Center Rept. KCR-79-144B. Nov. 1979.
- Arunajatesan S., Shipman J.D., Sinha N. Mechanisms in high-frequency control of cavity flows // AIAA-2003-0005.
- Mendonca F., Richard A., de Charentenay J., Kirkham D., CFD Prediction of Narrowband and Broadband Cavity Acoustics at M = 0.85 // AIAA-2003-33303. 2003. P. 1–11.
- Larcheveque L., Sagaut P., Le T-H., Comte P., Large-eddy simulation of a compressible flow in a three-dimensional open cavity at high Reynolds number // Fluid Mech. 2004. V. 516. P. 265–301.
- Nayyar P., Barakos G N. and Badcock K.J., Analysis and Control of Weapon Bay Flows // RTO-MP-AVT-123. 2005. P. 24-1–24-25.
- Arunajatesan S., Kannepalli C., Sinha N., Analysis of control concepts for cavity flows // AIAA-2006-2427.
- Plentovich E.B., Tracy M.B., Stallings R.L., Experimental cavity pressure measurements at subsonic and transonic speeds // NASA Technical Paper 3358. 1993.
- Ross J.A., Private Communications, QinetiQ, Bedford, MK41 6AE, UK.
- Ross J.A. and Peto J.W., The Effect of Cavity Shaping, Front Spoilers and Ceiling Bleed on Loads Acting on Stores, and on the Unsteady Environment Within Weapon Bays // Technical report. QinetiQ. March 1997.
- De Henshaw M.J.C., M219 cavity case: verification and validation data for computational unsteady aerodynamics // Tech. Rep. RTO-TR-26, AC/323. (AVT) TR/19. QinetiQ. UK. 2002. P. 453–472.
- Spalart P.R., Detached-Eddy Simulation // Annu. Rev. Fluid Mech. 2009. V. 41. P. 181–202.
- Shur M.L., Spalart P.R., Strelets M.Kh., Travin A.K., A hybrid RANS-LES approach with delayed-DES and wallmodeled LES capabilities // Intern. J. Heat and Fluid Flow. 2008. V. 29. № 6. P. 1638–1649.
- Bakhvalov P.A., Abalakin I.V., Kozubskaya T.K., Edge-based reconstruction schemes for unstructured tetrahedral meshes // Int. J. Numer. Methods Fluids. 2016. V. 81. № 6. P. 331–356.
- Bakhvalov P.A., Kozubskaya T.K. EBR-WENO scheme for solving gas dynamics problems with discontinuities on unstructured meshes // Comput. Fluids. 2018. V. 169. P. 98–11.