Оптимизация управления течением с помощью тангенциального выдува на трансзвуковом профиле крыла

Механика жидкости, газа и плазмы


Авторы

Абрамова К. А.*, Судаков В. Г.**

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: kseniya.abramova@tsagi.ru
**e-mail: vit_soudakov@tsagi.ru

Аннотация

На основе численного моделирования проведена оптимизация аэродинамических характеристик трансзвукового профиля при управлении обтеканием. Струя сжатого воздуха выдувалась из небольшого щелевого сопла тангенциально верхней поверхности профиля в области скачка уплотнения. Выдув воздействует на взаимодействие скачка и пограничного слоя, таким образом улучшая характеристики профиля. Численная оптимизация была проведена для определения оптимальных параметров выдува. Моделирование обтекания проводилось в рамках уравнений Рейнольдса.

Ключевые слова

активное управление потоком, аэродинамические характеристики, тангенциальный выдув струй, профиль крыла

Библиографический список

  1. Pearcey H.H. Shock-induced separation and its prevention by design and boundary layer control, In: Boundary layer and flow control – its principles and application, Pergamon Press, Ed. by Lachmann, London, 1961, Vol. 2, 1170-1361.

  2. Gadetskiy V.M., Serebriyskiy Ya.M., Fomin V.M. Investigation of the influence of vortex generators on turbulent boundary layer separation, NASA TT F-16056, 1974, available at: https://archive.org/details/nasa_techdoc_19750004829/page/n9

  3. KrogmannP., Stanewsky E., Thiede P. Effects of suction on shock/boundary layer interaction and shock-induced separation // Journal Aircraft, 1985, no. 22(1), pp. 37 - 42.

  4. Leonov S.B., Yarantsev D.A., Gromov V.G., Kuriachy A.P. Mechanisms of Flow Control by Near-Surface Electrical Discharge Generation, AIAA-Paper, 2005 - 780, 2005.

  5. Marino A., Catalano P., Marongiu C., Peschke P., Hollenstein C., Donelli R. Effect of http://www.aflonext.eu/files/3AF%202017/AFLoNext_3AF_Presentation_Sartor_170404.pdf Transonic Conditions, AIAA-Paper, 2013 - 2752, 2013.

  6. Sartor F., Minervino M., Wild J., Wallin S., Maseland H., Dandois J., Soudakov V., Vrchota P. Flow Control at Trailing Edge of Wings and Profiles: an Overview of the Aflonext Project // 52nd 3AF International Conference on Applied Aerodynamics, 28 March 2017, Lyon.

  7. Гуереш Д., Попов С.А. Повышение топливной эффективности пассажирского самолета за счет минимизации веса неплоской несущей поверхности // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=93356

  8. Сакорнсин Р., Попов С.А. Улучшение аэродинамических характеристик комбинированного крыла путем добавления треугольного выступа // Труды МАИ. 2013. № 65. URL:http://trudymai.ru/published.php?ID=35943

  9. Скорынина А.О., Ерохин П.В., Артамонова Л.Г. Определение влияния дополнительного органа управления (щитком) на аэродинамические характеристики профиля крыла // Труды МАИ. 2012. № 61. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=35658

  10. Тищенко М.Н., Артамонов Б.Л. Проблемы повышения крейсерской скорости полета вертолета и пути их решения // Труды МАИ. 2012. № 55. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=30115

  11. Губский В.В. Применение адаптивной механизации крыла на легком транспортном самолете // Труды МАИ. 2013. № 68. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=41737

  12. Петров А.В. Энергетические методы увеличения подъемной силы крыла. – М.: Физматлит, 2011. - 404 с.

  13. Abramova K.A., Brutyan M.A., Lyapunov S.V., Petrov A.V., Potapchik A.V., Ryzhov A.A., Soudakov V.G. Investigation of buffet control on transonic airfoil by tangential jet blowing // 6th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS), June 25 – Juli 3 2015, Krakow.

  14. Petrov A.V, Bokser V.D, Sudakov G.G., and Savin P.V. Application of tangential jet blowing for suppression of shock-induced flow separation at transonic speeds // ICAS Paper 2010-3.7.2, 2010.

  15. Petrov A.V., Potapchik A.V., Soudakov V.G. Investigation of flow control over the supercritical airfoil by tangential jet blowing at transonic speeds // ICAS Paper 2016-0173, 2016.

  16. Пантелеев А.В., Летова Т.А., Помазуева Е.А. Применение методов глобальной оптимизации для параметрического синтеза обобщенного пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора в задаче управления полетом // Труды МАИ. 2015. № 79. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=55635

  17. Письменная В.А. Алгоритмическое и программное обеспечение меметического алгоритма поиска условного глобального экстремума // Труды МАИ. 2015. № 79. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=55650

  18. Бродский А.В. Автоматизация решения задач оптимизации при проектировании аэрокосмической техники // Труды МАИ. 2013. № 71. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=47068

  19. Баранов В.Н., Зо Л.У. Решение задачи оптимизации управления пространственным движением легкого самолета на основе принципа максимума Понтрягина // Труды МАИ. 2011. № 46. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=26056

  20. Exler O., Schittkowski K., Lehmann T. A comparative study of numerical algorithms for nonlinear and nonconvex mixed-integer optimization // Mathematical Programming Computation, 2012, vol. 4, pp. 383 - 412.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход