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.
  1. Vatazhin A.B., Likhter V.A., Ulybyshev K.E. // Fluid Dynamics. 2012. Vol. 47. N 2. P. 206--213. DOI: 10.1134/S0015462812020081
  2. Moreau E. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2007. Vol. 40. P. 605--636. DOI: 10.1088/0022-3727/40/3/S01
  3. Artana G., Sosa R., Moreau E., Touchard G. // Exp. Fluids 2003. Vol. 35. P. 580--588. DOI: 10.1007/s00348-003-0704-z
  4. Hyun K.T., Chun C.H. // Exp. Fluid. 2003. Vol. 35. P. 541--552. DOI: 10.1007/s00348-003-0668-z
  5. Жукаускас А., Жюгжди И. Теплоотдача цилиндра в поперечном потоке жидкости. Вильнюс: Мокслас, 1979. 240 с
  6. Deylami H.M., Amanifard N., Hosseininezhad S.S., Dolati F. // Eur. J. Mech. B. Fluid. 2017. Vol. 66. P. 71--80. DOI: 10.1016/j.euromechflu.2017.06.002
  7. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. Долгопрудный: Интеллект, 2009. 736 c
  8. Самусенко А.В., Сафронова Ю.Ф., Стишков Ю.К. // Электронная обработка материалов. 2016. Т. 52. N 5. С. 43--50
  9. Zhidkova P.S., Samusenko A.V. // Surf. Eng. Appl. Elect. 2016. Vol. 52. N 4. P. 370--379. DOI: 10.3103/S106837551604013X
  10. Roshko A. On the development of turbulent wakes from vortex streets. Washington, NACA Rep. 1191. 1954
  11. Ota T., Okamoto Y., Yoshikawa H.A // J. Fluid. Eng. 1994. Vol. 116. N 3. P. 414--418. DOI: 10.1115/1.2910292

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.