ПУЛЬСАЦИИ СКОРОСТИ И ПРИСТЕНОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Mathematical modeling in engineering and technologies; No. 1 (2022): Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Mathematical modeling in engineering and technologies; 45-54
Вестник Национального технического университета "ХПИ". Серия: Математическое моделирование в технике и технологиях; № 1 (2022): Вестник Национального технического университета "ХПИ". Серия: Математическое моделирование в технике и технологиях; 45-54
Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Математичне моделювання в техніці та технологіях; № 1 (2022): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Математичне моделювання в техніці та технологіях; 45-54
ISSN: 2222-0631
Popis: The results of the study of the velocity pulsation field and the near-wall pressure of the turbulent boundary layer, which is formed on a flexible elongated cylinder and a hydraulically smooth flat plate, are presented. Peculiarities of the interaction of the velocity and pressure fields in the boundary layer are shown; sound and pseudosonic sources of hydrodynamic noise are characterized. The integral, correlation and spectral characteristics of the field of velocity pulsations and wall pressure in the turbulent boundary layer are analyzed. The relationship between these statistical characteristics is shown, as well as the mechanisms and sources that influence the behavior of these characteristics. It is noted that large-scale vortex structures and small-scale vortices are formed in the turbulent boundary layer, which form the outer and inner regions of the boundary layer. It is established that large-scale vortex structures generate pressure fluctuations, whose probability density distribution law is close to Gaussian law, and small-scale vortices that generate high-frequency or low-wave fluctuations have a non-Gaussian law of probability distribution of pulsation density. The interaction of coherent vortex structures with each other and with the streamlined surface leads to changes in the integral, correlation and spectral characteristics of the velocity and pressure fields. It is noted that with increasing the distance between the pressure fluctuation sensors, the correlation of signals decreases, and the delay time of correlated signals increases. Thus, with the increasing of the distance between the measuring points, the correlated fluctuations are those generated by the large-scale vortex structures. It is determined that the highest levels of velocity and pressure fluctuations are generated by the large-scale vortex structures that have the highest coherence. The results obtained make it possible to characterize coherent vortex structures, their features of formation, places of origin, scales, directions and velocities of transfer.
Приведены результаты исследования поля пульсаций скорости и пристеночного давления турбулентного пограничного слоя, развитого на гибком протяженном цилиндре и гидравлически гладкой плоской пластины. Показаны особенности взаимодействия поля скорости и давления в пограничном слое, охарактеризованы звуковые и псевдозвуковые источники гидродинамического шума. Сделан анализ интегральных, корреляционных и спектральных характеристик поля пульсаций скорости и пристеночного давления в турбулентном пограничном слое. Установлены характерные особенности когерентных вихревых структур источников полей пульсаций скорости и давления турбулентного пограничного слоя.
Приведені результати дослідження поля пульсацій швидкості та пристінного тиску турбулентного примежового шару, який утворено на гнучкому видовженому циліндрі і гідравлічно гладкій пласкій пластині. Показані особливості взаємодії поля швидкості та тиску у примежовому шарі, охарактеризовані звукові і псевдозвукові джерела гідродинамічного шуму. Проаналізовано інтегральні, кореляційні і спектральні характеристики поля пульсацій швидкості та пристінного тиску у турбулентному примежовому шарі. Показано взаємозв’язок між цими статистичними характеристиками, а також вказано механізми та джерела, які впливають на поведінку цих характеристик. Відмічено, що у турбулентному примежовому шарі формуються великомасштабні вихрові структури і дрібномасштабні вихори, які утворюють зовнішню та внутрішню область примежового шару. Встановлено, що великомасштабні вихрові структури генерують пульсації тиску, які мають закон розподілення густини ймовірностей, близький до гаусівського закону, а дрібномасштабні вихори, які генерують високочастотні або низькохвильові пульсації, мають закон розподілення щільності ймовірностей пульсацій, відмінний від нормального закону. Взаємодія когерентних вихрових структур між собою та з обтічною поверхнею призводить до зміни інтегральних, кореляційних і спектральних характеристик полів швидкості та тиску. Відмічено, що зі збільшенням відстані між датчиками пульсацій тиску корельованість сигналів зменшується, а час затримки корельованих сигналів збільшується. Таким чином, зі збільшенням відстані між вимірювальними точками корельованими пульсаціями є ті, які генеруються великомасштабними вихровими структурами. Визначено, що найбільші рівні пульсацій швидкості та тиску генерують великомасштабні вихрові структури, які мають найбільшу когерентність. Отримані результати дали можливість охарактеризувати когерентні вихрові структури, їх особливості формування, місця зародження, масштаби, напрямки і швидкості переносу.
Databáze: OpenAIRE
Pro tento záznam nejsou dostupné žádné jednotky.