Научный отчет № 4607

Название

Численное и физическое моделирование обтекания вращающейся пластины.

Авторы

Исванд Х., Андронов П.Р.

Аннотация

Представлены результаты численного и экспериментального исследования аэродинамических характеристик вращающейся пластины в набегающем потоке. Опыты по определению азимутального момента модели пластины, ось вращения которой ортогональна вектору скорости потока, проводились в дозвуковой аэродинамической трубе А-6 Института механики МГУ. Эксперименты проводились при различных скоростях набегающего потока и при различных угловых скоростях вращения пластины. В результате исследования обнаружено, что изменение числа Струхаля влияет на характер поведения и величину безразмерных коэффициентов азимутального момента (расчет и эксперимент), нормальной силы (расчет), сопротивления (расчет). Выявлена неоднозначность этих коэффициентов при одних и тех же углах атаки, обусловленная динамическим гистерезисом. В зависимости от начального положения и от начальной угловой скорости вращения пластины, а также от ее момента инерции (который варьировался в расчетах) наблюдались два режима свободного движения пластины. При начальных углах атаки, близких к π/2, как в расчете, так и в эксперименте, наблюдались свободные колебания пластины с переменной амплитудой. При достаточно малых начальных углах атаки и при безразмерных моментах инерции, лежащих в диапазоне (1,4; 5), пластина в расчете выходила на режим свободного вращения (Sh=0,17-0,19). В эксперименте момент инерции не менялся, и пластина при не слишком больших углах атаки также выходила на режим свободного вращения (Sh=0,08).

Год публикации

2002 г.

Объём

91 с.

Научный руководитель

Герценштейн С.Я., Гувернюк С.В.

Ключевые слова

экспериментальная аэродинамика, аэродинамическая труба, аэродинамические силы и моменты, число Струхаля, число Рейнольдса, азимутальный момент, стационарная и нестационарная аэродинамика, устойчивость, воздушный поток, вращающаяся пластина, аэродинамический гистерезис, турбулентное течение.