| Название НИОКТР |
Активные методы управления переходом к турбулентности в пограничном слое на скользящем крыле
|
| Аннотация |
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы механики жидкости и газа, связанной с исследованием ламинарно-турбулентного перехода и турбулентного движения жидкости в пристенных течениях. Конкретной задачей, решаемой в проекте, является развитие методов активного управления ламинарно-турбулентным переходом, вызванным неустойчивостью поперечного течения в пограничном слое на стреловидном крыле. Этот тип перехода инициируется усилением специфического вида возмущений – стационарных и бегущих вихрей неустойчивости поперечного течения. Стационарные возмущения ориентированы почти вдоль линий тока на внешней границе пограничного слоя, бегущие также распространяются под очень большими углами к местным линиям тока. При малых уровнях турбулентности набегающего потока развитие стационарных вихрей приводит к модуляции профиля средней скорости в пограничном слое по размаху, которая может инициировать появление высокочастотных вторичных возмущений, локализованных в пространстве, быстро приводящих к турбулизации течения через формирование турбулентных клиньев. При повышенной турбулентности набегающего потока вторичная неустойчивость вызывается нелинейной (в общем случае) суперпозицией стационарных и бегущих возмущений и может приводить к появлению всплесков высокочастотных возмущений, локализованных как в пространстве, так и во времени. Особенностью развития первичных вихрей неустойчивости является их высокая амплитуда и, как следствие, существенная роль нелинейных процессов, в частности взаимодействия мод разной частоты и поперечного масштаба.
В ходе выполнения работ по проекту будут созданы подходы к затягиванию перехода к турбулентности за счет снижения амплитуды стационарных и нестационарных вихрей неустойчивости поперечного течения в переходной области. Для этого предлагается использовать две стратегии управления: внесение контролируемых возмущений в противофазе с «естественными» (т.е. неконтролируемыми) и генерация короткопериодических (по размаху) возмущений. В последнем случае модуляция пограничного слоя нарастающими короткопериодическими возмущениями приводит к подавлению роста «естественных» вихрей неустойчивости через модификацию среднего потока. При определенных параметрах вносимых возмущений такое нелинейное взаимодействие может приводить к затягиванию перехода к турбулентности. Применение обеих стратегий требует очень тщательного подбора амплитуд и фаз управляющих воздействий, что будет обеспечиваться системой с обратной связью, использующей в качестве целевой функции профили возмущений скорости в переходной области, предшествующей началу турбулизации течения. Из-за недостаточности знаний о заключительной стадии перехода, конкретные параметры профилей возмущений, которые нужно минимизировать с помощью системы управления, не совсем ясны и требуют конкретизации. С целью получения необходимой информации о таких параметрах в проекте предусмотрены исследования нелинейных стадий перехода и вторичных неустойчивостей в условиях возбуждения контролируемых стационарных и нестационарных первичных возмущений, а также изучение статистики появления вторичной неустойчивости и турбулентных пятен при разных сочетаниях амплитуд неровности поверхности и степени турбулентности набегающего потока. В результате выполнения проекта будут созданы прототипы активных систем управления переходом на стреловидном крыле. Эти системы будут испытаны и изучены в условиях эксперимента в малотурбулентных аэродинамических трубах при низких дозвуковых скоростях потока. Также будут сформулированы требования к параметрам таких систем для условий натурного полета.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2024-05-08
|
| Дата окончания |
2026-12-15
|
| Номер контракта |
24-19-00627
|
| Дата контракта |
2024-05-08
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
532.517.4
|
| Количество просмотров |
9
|
| Руководитель работы |
Моралев Иван Александрович
|
| Руководитель организации |
Петров Олег Федорович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-01 09:22:42 UTC, 2025-10-01 09:22:42 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
пограничный слой; турбулентность; системы управления; сенсоры и актуаторы; обратная связь; неустойчивость поперечного течения; скользящее крыло; ламинарно-турбулентный переход
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование
|
| Приоритетные направления |
Транспортные и космические системы
|
| Критические технологии |
Технологии создания высокоскоростных транспортных средств и интеллектуальных систем управления новыми видами транспорта; Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения
|
| Рубрикатор |
30.17.27 - Турбулентность
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика жидкости, газа и плазмы (включая физику поверхностей)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
е) повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики;
|
| Регистрационные номера |
—
|
