Вышедшие номера
Управление обтеканием круглого цилиндра с помощью коронного разряда
Переводная версия: 10.1134/S1063784219090147
Ренев М.Е.1, Сафронова Ю.Ф.1, Стишков Ю.К.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: y.safronova@spbu.ru
Поступила в редакцию: 11 января 2019 г.
В окончательной редакции: 11 января 2019 г.
Принята к печати: 25 марта 2019 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2019 г.

Исследовано воздействие электрического ветра, вызванного положительным коронным разрядом, на обтекание кругового цилиндра потоком воздуха с числами Рейнольдса 2400, 3200. Геометрия электродов цилиндр-провод была рассмотрена для двух положений коронирующего электрода относительно цилиндра: за цилиндром и двух симметричных проводов сверху и снизу цилиндра. Проведено прямое численное моделирование электрогидродинамической задачи, использовалась оригинальная униполярная модель коронного разряда. Рассмотрено влияние тонкой струйки электрического ветра, направленной от коронирующего электрода к цилиндру, на структуру вихревого следа за цилиндром и силу лобового сопротивления. Показано, что при расположении двух коронирующих электродов сверху и снизу цилиндра электрический ветер препятствует образованию дорожки Кармана, а также существенно уменьшает аэродинамическое сопротивление цилиндра. При расположении коронирующего электрода за цилиндром коронный разряд и электрический ветер приводят к формированию и развитию крупных вихрей в следе за цилиндром, что приводит к существенным колебаниям аэродинамического сопротивления цилиндра. Было показано, что коронный разряд значительно изменяет характеристики дорожки Кармана: с увеличением напряжения до 30 kV частота отрыва вихрей уменьшается в 2.5 раза, размеры вихрей и скорость их вращения заметно возрастают. Сила лобового сопротивления имеет квазипериодический характер, ее средняя величина линейно зависит от напряжения короны. Ключевые слова: положительный коронный разряд, электрический (ионный) ветер, ЭГД течение, дорожка Кармана, управление отрывом пограничного слоя, коэффициент лобового сопротивления.