Динамика потока импактной струи в условиях внешнего возмущения двух гармоник

Аннотация

Работа посвящена исследованию эффективности управления потоком импактной затопленной струи при наложении внешних периодических возмущений с одной и двумя гармониками. Также рассмотрено влияние внешнего воздействия на теплообмен с преградой, на которую натекает струя. С этой целью была проведена серия экспериментов с использованием панорамных оптических методов с высоким временным разрешением. Для регистрации динамики потока был использован метод анемометрии по изображениям частиц с высокой частотой съемки. Для регистрации распределения температуры на поверхности нагретой преграды, охлаждаемой потоком струи, были использован тепловизор.
Важно отметить, что если исследования внешнего периодического воздействия на структуру импактной струи и теплообмен исследовано достаточно хорошо для широкого диапазона частот возмущения, то влияния воздействия на двух гармониках практически не изучено. В настоящей работе основной целью ставилось развитие методов управления взаимодействием вниз по потоку крупных вихревых структур, формирующихся в результате внешнего периодического возмущения, посредством модулирования амплитуды внешнего воздействия. С этой целью был выбран основной параметр потока - расстояние до импактной поверхности в два калибра. Для анализа данных в дальнейшем будут использованы методы понижения размерности стохастических динамических систем. В результате выполнения дипломной работы проведен эксперимент с использованием передовых оптических методов, получена важная информация о структуре потока в условиях внешнего возмущения. В частности, впервые показано, что модуляция амплитуды воздействия позволяет интенсифицировать турбулентный перенос дальше от среза сопла (в окрестности импактной поверхности) по сравнению с внешним воздействием без модуляции амплитуды. Также показано значительное влияние возмущения на двух гармониках на интенсивность теплообмена между струей и поверхностью.

Дата присуждения	20 июн. 2022
Язык оригинала	русский
Учреждение	Новосибирский государственный университет
Руководитель	Владимир Михайлович Дулин (Научный руководитель)