ПОПЕРЕЧНЕ ОБТІКАННЯ ЦИЛІНДРА НА ЖОРСТКІЙ ПОВЕРХНІ

Voskoboinick, V. A., Voskoboinyk, O. A., Onishchenko, A. M., Voskobijnyk, A. V. (2021). TRANSVERSELY STREAMLINED CYLINDER ON RIGID SURFACE. Journal of Numerical and Applied Mathematics(1), 87–94. https://doi.org/10.17721/2706-9699.2021.1.11

Наведено результати експериментальних досліджень з метою вивчення особливостей формування відривних і вихрових течій в околі поперечно обтічного циліндра на поверхні гідравлічно гладкою жорсткої поверхні і визначення просторово-часових характеристик джерел пульсацій пристінного тиску. Дослідження проведені в лабораторних умовах на поперечно обтічних циліндрах, які були розташовані на плоскій жорсткій поверхні. Поле пульсацій пристінного тиску вимірювалося групою мініатюрних п’єзокерамічних датчиків пульсацій тиску, які були встановлені врівень з обтічної жорсткою поверхнею перед циліндром і в його слід. Результати досліджень оброблялися і аналізувалися за допомогою математичного апарату теорії ймовірності та математичної статистики. Установлено, що інтенсивність пульсацій пристінного тиску в відривних областях в околі поперечно обтічного циліндра в кілька разів вища, ніж в умовах обтікання гідравлічно гладкої поверхні. З віддаленням понад 100 діаметрів поперечно обтічного циліндра прикордонний шар відновлюється. Виявлено, що зі збільшенням діаметра поперечно обтічного циліндра і з наближенням до кормової частини циліндра рівні спектрів збільшуються. Зі збільшенням діаметра циліндра збільшуються низькочастотні компоненти пульсацій тиску, які генеруються великомасштабними вихровими структурами. Когерентність поля пульсацій пристінного тиску зменшується зі збільшенням діаметра циліндра, а фаза взаємного спектра лінійно змінюється в області низьких частот. Установлено, що зі збільшенням відстані між датчиками корелованість пульсацій тиску зменшується, через виродження дрібномасштабних вихорів, і максимуми коефіцієнта кореляції мають місце при більшому часу затримки. У сліді поперечно обтічного циліндра великомасштабні вихрові структури переносяться з більш високою швидкістю, ніж дрібномасштабні вихори.