[go: up one dir, main page]

RU2191931C2 - Устройство для снижения турбулентного сопротивления в пристенной турбулентной области поля течения вблизи поверхности стенки - Google Patents

Устройство для снижения турбулентного сопротивления в пристенной турбулентной области поля течения вблизи поверхности стенки Download PDF

Info

Publication number
RU2191931C2
RU2191931C2 RU97120290/06A RU97120290A RU2191931C2 RU 2191931 C2 RU2191931 C2 RU 2191931C2 RU 97120290/06 A RU97120290/06 A RU 97120290/06A RU 97120290 A RU97120290 A RU 97120290A RU 2191931 C2 RU2191931 C2 RU 2191931C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protrusions
wall
flow
depressions
turbulent
Prior art date
Application number
RU97120290/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97120290A (ru
Inventor
Лоренс СИРОВИЧ
Люсьен Й. Броники
Юджин ЛЕВИЧ
Стьюр КАРЛССОН
Original Assignee
Орлев Сайентифик Компьютинг Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Орлев Сайентифик Компьютинг Лтд. filed Critical Орлев Сайентифик Компьютинг Лтд.
Publication of RU97120290A publication Critical patent/RU97120290A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2191931C2 publication Critical patent/RU2191931C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C21/00—Influencing air flow over aircraft surfaces by affecting boundary layer flow
    • B64C21/10—Influencing air flow over aircraft surfaces by affecting boundary layer flow using other surface properties, e.g. roughness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/10—Influencing flow of fluids around bodies of solid material
    • F15D1/12—Influencing flow of fluids around bodies of solid material by influencing the boundary layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/002—Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/002—Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer
    • F15D1/0025—Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply
    • F15D1/003—Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply comprising surface features, e.g. indentations or protrusions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/10—Drag reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относится к управлению турбулентностью в пристенной турбулентности области поля течения вблизи поверхности стенки, обладающей системой парных цилиндрических вихрей или полосок, примыкающих к поверхности, содержащее средство ввода в пристенную область пассивного возмущающего воздействия, подавляющего образование парных цилиндрических вихрей. Это средство ввода имеет форму двумерной решетки выступов на упомянутой поверхности или впадин в ней, расположенных в последовательных колонках перпендикулярно направлению потока. Выступы или впадины в последующем ряду расположены в шахматном порядке относительно выступов предыдущего ряда. Техническим результатом изобретения является упрощение управления турбулентным потоком. 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл.

Description

Изобретение относится к устройству для управления турбулентностью в пограничном слое и в других полях течения, ограниченных стенками, в частности к устройству для снижения турбулентного сопротивления в пристенной турбулентной области поля течения вблизи поверхности стенки.
В патенте США 5263793 от 23 ноября 1993 г. и патенте США 5354017 от 11 октября 1994 г., которые используются в качестве аналогов, рассматривается турбулентность с парными схемами или картинками течения в ядре кажущейся неупорядоченности потока. В частности, эти модели течения, а также публикации, цитируемые в этих патентах, описывают турбулентные потоки, которые характеризуются наличием системы вращающихся вокруг главной оси парных цилиндрических вихрей или полосок, причем эта ось проходит в направлении потока, а также наличием проходящих наклонно или под углом к оси потока структур, которые взаимодействуют с системой вращающихся парных цилиндрических вихрей или полосок. Очевидно, что эти структуры распространяются с постоянной групповой скоростью, причем они возникают или образуются для уничтожения или взрывания вращающихся вихрей или полосок, которые повышают гидравлическое сопротивление потока. Наиболее существенными моделями или режимами распространения, очевидно, являются те, которые направлены под углом приблизительно 65o относительно направлению течения, а которые направлены под углом в диапазоне 50-80o, несут основную часть энергии распространяющихся структур.
Эти вихри или полоски вращаются в противоположные стороны и располагаются вблизи ограничивающих стенок у наружной кромки и вне подслоя. Их динамические характеристики существенно меняются и колеблются. Существенно то, что мгновенные отклонения или изломы динамических параметров приводят к мгновенным выбросам среды, текущей с малой скоростью у стенки, в ядро потока, движущееся с большой скоростью. Оценка показала, что выбросы определяют значение сопротивления стенок. Кроме этого, выбросы, которые составляют до 80% сопротивления стенки, занимают по времени около 20%. Также изучение моделей течения таких потоков показывает, что при искажении цилиндрических вихрей происходит изменение сопряженной схемы течения, что типично для любой пристенной турбулентности.
Для уточнения размера полосок в первую очередь необходимо понимать, что полоски являются проявлением локальных условий за пределами подслоя потока, примыкающего к стенке, а не природы самой стенки и не поля течения на значительном расстоянии от стенки. Локальные условия полностью определяются средним значением напряжения трения у стенки S, плотностью среды r, а также вязкостью среды m. Эти количественные значения определяют величину локального масштаба размера или масштаб длины L*, который обычно называют единицей размера стенки и который равен m/(sr)o. Преобладающее значение диаметра цилиндра номинально составляют 50-100 единиц размера стенки или 100L*-200L* на пару цилиндрических вихрей.
Термин "преобладающий" в отношении диаметра означает, что наибольшее количество турбулентной энергии (пульсационной скорости) приходится на эти размеры. Дополнительно к этому имеются цилиндрические вихри с другими диапазонами размеров, обладающие значительным количеством турбулентной энергии.
В соответствии с приведенными выше патентами управление турбулентностью среды осуществляют локальным вводом в пристенную турбулентную область двух отдельных возмущающих элементов, которые эффективны для создания в локальной зоне сложного возмущающего поля, которое строго связано с проходящими косо или под углом к продольной оси структурами, модифицируя их таким образом, что уменьшается или возрастает взаимодействие структур с системой парных цилиндрических вихрей, тем самым локально уменьшая или увеличивая турбулентность в поле течения. Первые возмущения могут вызываться пассивными средствами, например взаимодействием среды с рядом полосок, имеющих форму дельтовидных выступающих частей, разнесенных по стенке (т.е. поперек направлению потока), причем вершины выступающих частей направлены против потока. Вторые возмущения могут быть вызваны активными средствами, такими как ввод энергии в локальную зону активными механическими, электрическими или гидродинамическими средствами.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание устройства, предназначенного для упрощения управления турбулентным потоком, используя определенные типы пассивных возмущений, которые могут также создаваться активными средствами.
Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для снижения турбулентного сопротивления в пристенной турбулентной области поля течения вблизи поверхности стенки, обладающей системой парных цилиндрических вихрей или полосок, примыкающих к поверхности, содержащем средство ввода в пристенную область пассивного возмущающего воздействия, подавляющего образование парных цилиндрических вихрей, согласно изобретению средство ввода имеет форму двумерной решетки выступов на упомянутой поверхности или впадин в ней, расположенных в последовательных колонках перпендикулярно направлению потока, причем выступы или впадины в последующем ряду расположены в шахматном порядке относительно выступов предыдущего ряда.
Выступы или впадины могут быть расположены в шахматном порядке регулярно или в шахматном порядке беспорядочно.
Выступы и впадины могут проходить в поток на длину в диапазоне 5-15 единиц размера стенки, где единица размера стенки равна вязкости, деленной на квадратной корень из плотности и напряжения сдвига.
Выступы и впадины могут иметь V-образную форму, причем вершины выступов или впадины могут быть направлены против направления течения.
Угол при вершине выступов или впадин может находиться в диапазоне 50-90o.
Шаг между выступами или впадинами в рядах может составлять один выступ или одну впадину на 200-300 единиц размера стенки.
Шаг между выступами или впадинами в направлении течения может находиться в диапазоне один ряд на 200-300 единиц размера стенки.
Размер выступов в направлении потока может находиться в диапазоне 150-250 единиц размера стенки.
Ниже описаны варианты реализации настоящего изобретения в качестве примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых:
фиг. 1 представляет поперечное сечение пристенной области течения перпендикулярно направлению потока;
фиг. 2 схематично в плане показывает поле потока, представленное на фиг. 1, где видны полоски или цилиндрические вихри, примыкающие к границе стенки и имеющие волнообразную структуру "в елочку";
фиг.3 показывает поперечное сечение стенки с волнообразной структурой;
фиг.4 показывает другой вариант волнообразных структур;
фиг.5 представляет часть стенки, в которой имеются выступы;
фиг.6 представляет сечение стенки по линии 6-6 на фиг.5.
Как показано на чертежах, позицией 10 обозначена пристенная область течения со стенкой 12, ограничивающей текучую среду 13, в которой имеются локальные статистические структуры в виде вращающихся в противоположные стороны цилиндрических вихрей 14, 16 этой среды. Оси этих цилиндрических вихрей или полосок, как их иногда называют, располагаются усредненно в направлении течения, которое проходит в плоскость чертежа на фиг.1 и которое обозначено стрелкой 17 на фиг.2. Коротко говоря, цилиндрические вихри, вращающиеся в противоположные стороны, в среднем имеют длину, которая намного больше диаметра (приблизительно 1000L*). Как было указано выше, преобладающий размер цилиндрического вихря составляет приближенно от 100L* до 200L* на пару.
В полностью развитом турбулентном течении эти локальные цилиндрические вихри перемещаются по потоку в любой части его у стенки, они разрушаются, искривляются и окончательно исчезают (т.е. уводятся из пристенной области). В патентах, приведенных выше, взаимодействие между парной структурой элементов, которые распределены на поверхности и находятся в потоке, и парными цилиндрическими вихрями, было рассмотрено с точки зрения уничтожения этих цилиндрических вихрей с последующим смешением медленно перемещающейся текучей среды в пограничной зоне с быстро перемещающейся текучей средой в ядре потока и наоборот. В этих патентах описаны активные и пассивные механизмы, которые предназначены для управления и запуска режимов, связанных с распространением волновых структур, которые, как было признано, играют определенную роль в уничтожении цилиндрических вихрей в пристенной области турбулентных течений.
Пассивный механизм в соответствии с изобретениями, описанными в упомянутых патентах и направленными на управление распространением волновых структур, использует измерение формы поверхности, например, канавки, волнистость поверхности и т.п. при наличии турбулентного потока. Например, изменить форму поверхности можно, выполнив в ней канавки или наложив на нее клейкую полосу материала, в которой выполнены углубления заданной формы. Если имеет место волнообразное изменение формы поверхности, то амплитуда волновых структур должна быть в диапазоне 5-20 единиц размера стенки, чтобы она заключала зоны с пиковыми значениями турбулентности. Длина волны или шаг волновых структур зависят от цели, преследуемой при управлении турбулентностью. Ориентация волновых структур, т.е. направление впадин между вершинами их, проходит под углом приблизительно 15-30o относительно направления потока. Можно сказать, что направление "распространения" волновых структур должно быть приблизительно под углом 60-75o от вектора скорости потока.
На фиг.2 в плане показаны цилиндрические вихри 14, 16, на которые накладываются волны, распространяющиеся в направлении по стрелке 18, проходящий под углом ±θ относительно направления 17 потока. Как было указано выше, угол θ находится в диапазоне 50-80o, причем это значение угла относится к волнам, несущим основную часть энергии. Учитывая двойное направление этого угла распространения структур, они должны иметь форму "елочки" 20, как это видно на фиг. 2, или перекрестной штриховки, или "накатки". В соответствии с упомянутыми патентами для улучшения перемешивания и, например, повышения теплопередачи (т. е. увеличения турбулентности), следовательно, для уничтожения вихрей волнообразные структуры должны иметь синусоидальную форму, как это показано на фиг.3. Длина волны P преимущественно находится в пределах 100-300 единиц размера стенки для достижения резонанса с режимами возникновения вихревых структур, а амплитуда
Figure 00000002
преимущественно находится в пределах 15-20 единиц размера стенки.
Для уменьшения сопротивления волновые структуры должны иметь рисунок, который способствует фазовой интерференции волн таким образом, как это относится к вышеупомянутой фазовой беспорядочности. Одним из способов достижения этого является создание "хаотической" картины модуляции с помощью резонансной длины волны и суммированием несоизмеримых синусоид с уменьшающейся длиной волны. Сечение такого варианта показано на фиг.4.
В соответствии с настоящим изобретением можно управлять турбулентным сопротивлением на граничной поверхности путем введения в область, примыкающую к ограничивающей стенке, пассивного средства, создающего возмущение, которое способствует или подавляет образование пар цилиндрических вихрей, тем самым увеличивая или уменьшая турбулентность в поле течения. Когда возмущающее действие способствует образованию этих вихрей, сопротивление возрастает, а когда возмущающее действие подавляет их образование, то сопротивление уменьшается.
Предпочтительным способом введения возмущающих действий данного типа является нанесение на ограждающие стенки рельефа вступающих элементов или канавок, в противном случае поверхность остается гладкой. Размеры выступов или канавок, а также рисунок рельефа таких выступов или канавок либо подавляет, либо способствует возникновению пар цилиндрических вихрей.
На фиг. 5 позицией 50 обозначено устройство по настоящему изобретению, предназначенное для подавления образования цилиндрических вихревых пар в пограничном слое или в каком-либо поле течения, ограниченном стенками и направление которого указано стрелкой 53, причем имеет место турбулентный режим течения у поверхности 51 стенки 52. На поверхности 51 имеется средство пассивного типа, предназначенное для внесения в пристенную область возмущающего действия, которое подавляет образование цилиндрических вихревых пар. Такое средство преимущественно имеет форму двумерной решетки 54, образованной выступами 55 на поверхности 51. Как вариант, такое средство может быть образовано канавками в поверхности 51.
Преимущественно решетка 54 образована множеством выступов, расположенных в последовательных рядах, перпендикулярных направлению течения среды, причем выступы в последовательных рядах расположены в шахматном порядке, регулярно или беспорядочно от ряда к ряду. Преимущественно выступы имеют V-образную форму, а их вершины направлены против направления движения потока. Т.е. можно сказать, что вершина 56 выступа обращена навстречу потоку. При этом боковые стороны, которые отходят назад от вершины выступа, показаны на чертеже прямыми, но они могут быть закругленными, вогнутыми или выпуклыми. Кроме этого, угол при вершине выступа преимущественно находится в диапазоне 50-90oС.
Конкретное применение решетки выступов по настоящему изобретению может потребовать изменения масштаба. Это относится к турбулентным пограничным слоям, которые могут образовываться на крыле или фюзеляже летательного аппарата. Толщина пограничного слоя возрастает в масштабе 1/10 длины обтекаемой поверхности.
Как показано на фиг.5, шаг между выступами в направлении течения (т.е. шаг между рядами в решетке) обозначен "а", а размер выступов в направлении потока обозначен "b". Размер выступов в направлении, перпендикулярном потоку (т. е. размах), обозначен "с". Шаг между выступами в направлении поперек потоку (т.е. в направлении ряда) обозначен "d", а сдвиг между выступами в последующем ряду относительно предыдущего ряда (т.е. в шахматном порядке между колонками выступов) обозначен "е". И наконец, высота или толщина выступов обозначена "f".
Конкретные формы стенок были испытаны в замкнутом контуре низкоскоростной аэродинамической трубы. Размеры испытательной секции аэродинамической трубы следующие: высота 5,5 см, ширина 75 см, длина 850 см. Перед испытательной секцией на расстоянии 150 см расположена камера, выравнивающая поле течения. Числа Рейнольдса при испытаниях составляли 10800-18000, что соответствует осевой скорости 6-10 м/сек. Форма с выступами накладывалась только на нижнюю или донную поверхность испытательной секции.
В табл. А приведены размеры в миллиметрах решеток выступов, которые дали снижение сопротивления, а в табл. В приведены размеры решеток выступов, которые привели к повышению сопротивления. В конструкции 2 сдвиг "е" был фиксированный, регулярный или беспорядочный, указанное значение "е" является усредненным. Конструкции 3 и 4 были оценены при фиксированном сдвиге "е".
В отношении уменьшения сопротивления с использованием конструкции 2 были получены следующие результаты, при этом сдвиг в шахматном порядке был беспорядочный (т. е. решетка с произвольным шагом в шахматном порядке), и при указанных ниже скоростях течения (при скорости 7 м/с единица размера стенки приблизительно равна 0,05 мм):
V (м/с) - Изменение сопротивления (%)
5,86 - -9,95
7,03 - -13,5
8,39 - -8,1
9,48 - -6,7
10,05 - -6,5
При фиксированном сдвиге (т.е. картина с равномерным шахматным порядком, как показано на фиг.6) было получено уменьшение сопротивления, но при одинаковых условиях эксперимента этот результат значительно меньше, чем при произвольном сдвиге. Принцип хаотичности был также применен к значениям высоты выступов, а также к V-образной форме выступов.
Были получены результаты для смешения (т.е. увеличения сопротивления), приведенные в табл.С.
В отношении смешения отметим, что сдвиг "е" между выступами в предыдущем и последующих рядах (т.е. расположение в шахматном порядке между колонками) был равен нулю. Другими словами, смешение интенсифицируется, если выступы расположены не в шахматном порядке. Форма такого вида подходит для теплообменных поверхностей и т.п.
Если выступы располагаются в шахматном порядке, то настоящее изобретение можно применить к устройствам, в которых имеется любая движущаяся среда, таким как трубы, патрубки любого поперечного сечения, воздушные суда, например фюзеляжи самолетов, водные суда и т.п. аэродинамические профили, а также каналовые течения, которые исследовались в опытах, описанных выше. Кроме этого, настоящее изобретение можно также применить к активным возмущающим устройствам путем использования пьезоэлектрических и электрогидродинамических средств соответствующего размера, причем эти устройства должны располагаться таким образом, чтобы возмущающее воздействие взаимодействовало с парами цилиндрических вихрей.
Расположение V-образных элементов в ряду может быть также хаотичным, т. е. положение элементов в ряду относительно элементов, находящихся на центральной линии, может быть произвольно выдвинутым или отодвинутым назад. При этом рисунок может повторяться.
Результаты, приведенные выше, относящиеся к уменьшению сопротивления, были получены путем наложения решеток выступов только на нижнюю стенку (пол) исследовательской секции аэродинамической трубы. Если наложить такой материал с выступами на все стенки каналов или труб, то достигнутое уменьшение сопротивления (на основании нелинейного анализа) должно быть в большей степени по сравнению с простым интуитивным дублированием или сложением результатов по каждой стенке. При оптимальных условиях (скорость 7 м/сек для данного примера) уменьшение сопротивления может превысить 30%. Аналогичное улучшение смешения можно ожидать, если наложить на все стенки материал с соответствующим рисунком выступов.
Преимущества и улучшенные результаты, которые получаются при использовании способа и устройства по настоящему изобретению, можно выявить из описания, приведенного выше, предпочтительного варианта реализации изобретения. В рамках прилагаемой формулы изобретения возможны различные изменения и модификации, не отходя от его существа.

Claims (9)

1. Устройство для снижения турбулентного сопротивления в пристенной турбулентной области поля течения вблизи поверхности стенки, обладающей системой парных цилиндрических вихрей или полосок, примыкающих к поверхности, содержащее средство ввода в пристенную область пассивного возмущающего воздействия, подавляющего образование парных цилиндрических вихрей, отличающееся тем, что средство ввода имеет форму двумерной решетки выступов на упомянутой поверхности или впадин в ней, расположенных в последовательных колонках перпендикулярно направлению потока, причем выступы или впадины в последующем ряду расположены в шахматном порядке относительно выступов предыдущего ряда.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступы или впадины расположены в шахматном порядке регулярно.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выступы и впадины расположены в шахматном порядке беспорядочно.
4. Устройство по пп.1-3, отличающееся тем, что выступы и впадины проходят в поток на длину в диапазоне 5-15 единиц размера стенки, где единица размера стенки равна вязкости, деленной на квадратный корень из плотности и напряжения сдвига.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что выступы и впадины имеют V-образную форму, причем вершины выступов или впадины направлены против направления течения.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что угол при вершине выступов или впадин находится в диапазоне 50-90o.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что шаг между выступами или впадинами в рядах составляет один выступ или одну впадину на 200-300 единиц размера стенки.
8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что шаг между выступами или впадинами в направлении течения находится в диапазоне один ряд на 200-400 единиц размера стенки.
9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что размер выступов в направлении потока находится в диапазоне 150-250 единиц размера стенки.
RU97120290/06A 1996-12-09 1997-12-08 Устройство для снижения турбулентного сопротивления в пристенной турбулентной области поля течения вблизи поверхности стенки RU2191931C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/766,380 1996-12-09
US08/766,380 US5833389A (en) 1996-12-09 1996-12-09 Apparatus for controlling turbulence in boundary layer and other wall-bounded fluid flow fields

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97120290A RU97120290A (ru) 1999-09-10
RU2191931C2 true RU2191931C2 (ru) 2002-10-27

Family

ID=25076271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97120290/06A RU2191931C2 (ru) 1996-12-09 1997-12-08 Устройство для снижения турбулентного сопротивления в пристенной турбулентной области поля течения вблизи поверхности стенки

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5833389A (ru)
EP (1) EP0850832A1 (ru)
JP (1) JPH10183557A (ru)
KR (1) KR19980063904A (ru)
CN (1) CN1186268A (ru)
CA (1) CA2224041A1 (ru)
IL (1) IL122505A (ru)
RU (1) RU2191931C2 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498929C2 (ru) * 2008-02-29 2013-11-20 ЭЙРБАС ЮКей ЛИМИТЕД Конструкция с упорядоченными выступами для изменения структуры скачка уплотнения
RU2502640C2 (ru) * 2008-02-29 2013-12-27 ЭЙРБАС ЮКей ЛИМИТЕД Аэродинамическая конструкция с асимметричным выступом для изменения структуры скачка уплотнения
RU2518994C1 (ru) * 2012-12-10 2014-06-10 Андрей Николаевич Белоцерковский Обтекаемая поверхность
RU2565255C2 (ru) * 2010-02-10 2015-10-20 Тиссенкрупп Стил Юроп Аг Изделие для использования в текучей среде, способ его изготовления и применение такого изделия

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5992465A (en) * 1996-08-02 1999-11-30 Jansen; Robert C. Flow system for pipes, pipe fittings, ducts and ducting elements
DE19654367A1 (de) * 1996-12-24 1998-06-25 Behr Gmbh & Co Verfahren zum Anbringen von Laschen und/oder Vorsprüngen an einem Feinblech und Feinblech mit Laschen und/oder Vorrichtungen sowie Rechteckrohr aus Feinblechen
DE59812898D1 (de) * 1998-09-24 2005-08-04 Alstom Technology Ltd Baden Strömungskanal zum Durchtritt einer Zwei-Phasen Strömung
DE19925604C1 (de) * 1999-06-04 2001-01-11 Hermann Christiansen Vorrichtung für fließende Gewässer
DE10127084B4 (de) * 2000-06-17 2019-05-29 Mahle International Gmbh Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US6820682B2 (en) * 2000-12-19 2004-11-23 Denso Corporation Heat exchanger
JP4824190B2 (ja) * 2001-03-07 2011-11-30 独立行政法人日本原子力研究開発機構 乱流摩擦抵抗低減表面
RU2215201C2 (ru) * 2001-12-13 2003-10-27 Старцев Владимир Андреевич Ламинатор
WO2005014937A2 (en) * 2003-08-08 2005-02-17 Tucker Randall L Bio-passage for disrupting laminar flow
RU2265105C1 (ru) * 2004-08-02 2005-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (СГТУ) Антиэрозионное устройство
KR100603053B1 (ko) * 2004-12-21 2006-07-20 한국항공우주연구원 유동장 확보를 위한 초저온용 주름관
US20070062679A1 (en) * 2005-06-30 2007-03-22 Agee Keith D Heat exchanger with modified diffuser surface
US8113469B2 (en) * 2006-02-21 2012-02-14 University Of Alabama Passive micro-roughness array for drag modification
US20070284848A1 (en) * 2006-05-23 2007-12-13 Nike, Inc. Drag-reducing structure
EP2032767A4 (en) * 2006-06-23 2013-04-17 Hans Christian Behm ADJUSTABLE WEHR FOR HYDROELECTRIC LAMINATORS
EP1905487A1 (en) * 2006-09-27 2008-04-02 Friend for Golfers GmbH A flyable object and a method of manufacturing the same
US8794574B2 (en) * 2007-03-30 2014-08-05 The Board Of Trustees Of The University Of Alabama Micro-array surface for passive drag modification
CN101687542B (zh) * 2007-06-15 2015-01-14 空中客车营运有限公司 包括涡流发生器装置的飞行器发动机短舱
US8033325B2 (en) * 2007-07-24 2011-10-11 Asia Vital Components Co., Ltd. Heat dissipation apparatus with coarse surface capable of intensifying heat transfer
US7845396B2 (en) * 2007-07-24 2010-12-07 Asia Vital Components Co., Ltd. Heat dissipation device with coarse surface capable of intensifying heat transfer
DE102007036999A1 (de) * 2007-08-06 2009-02-19 Nord-Micro Ag & Co. Ohg Ausströmventil für ein Luftfahrzeug
US7937929B2 (en) * 2007-11-16 2011-05-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Exhaust duct with bypass channel
CN101318553B (zh) * 2008-05-28 2010-08-04 中国航天空气动力技术研究院 一种机翼流动控制装置
DE102008033861A1 (de) * 2008-07-19 2010-01-21 Mtu Aero Engines Gmbh Schaufel einer Strömungsmaschine mit Vortex-Generator
US8668166B2 (en) * 2009-01-29 2014-03-11 The Boeing Company Shape memory riblets
US8246103B2 (en) * 2009-06-26 2012-08-21 Demetrios Tavlarides Automotive air deflector, and a system thereof
US8733702B1 (en) 2009-12-02 2014-05-27 The Boeing Company Reduced solar absorptivity applique
KR101221283B1 (ko) * 2010-06-15 2013-01-10 위니아만도 주식회사 냉장고
FR2968272B1 (fr) * 2010-12-06 2013-07-12 Eurocopter France Element de structure ameliore d'un giravion pour diminuer la trainee aerodynamique.
EP2718930B1 (en) 2011-06-09 2017-05-24 Case Western Reserve University Optical information storage medium
JP2013086571A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 Suzuki Motor Corp 車体後部構造
EP2882988B1 (en) * 2012-08-07 2020-11-25 GE Oil & Gas UK Limited Flexible pipe body and method of providing the same
US10081397B2 (en) * 2013-04-05 2018-09-25 Andy BACON Fuel efficiency of road vehicles
US20140318657A1 (en) * 2013-04-30 2014-10-30 The Ohio State University Fluid conveying apparatus with low drag, anti-fouling flow surface and methods of making same
CN103711753B (zh) * 2013-12-31 2015-10-07 中国科学院工程热物理研究所 一种抑制激波作用下边界层分离的涡流发生器结构
EP3129720B1 (en) * 2014-04-07 2020-07-22 Prihoda s.r.o. Air-conditioning diffuser for air distribution
US9308987B1 (en) * 2014-05-15 2016-04-12 The Curators Of The University Of Missouri Drag reduction utilizing driven micro-cavities
CA2949257C (en) * 2016-02-12 2020-12-22 The Boeing Company Laminar flow panel
GB2556110B (en) * 2016-11-21 2020-04-01 Dyson Technology Ltd Compressor blade surface patterning
US10175003B2 (en) * 2017-02-28 2019-01-08 General Electric Company Additively manufactured heat exchanger
WO2018165313A1 (en) 2017-03-07 2018-09-13 President And Fellows Of Harvard College Aerodynamic devices for enhancing lift and reducing drag
US10823511B2 (en) * 2017-06-26 2020-11-03 Raytheon Technologies Corporation Manufacturing a heat exchanger using a material buildup process
US11505310B2 (en) * 2017-12-21 2022-11-22 Airbus Operations Gmbh Flow body for a vehicle with a compressible skin
CN108253686B (zh) * 2018-01-31 2019-11-29 合肥华凌股份有限公司 冰箱、冰箱的箱胆、冰箱的风道及其导流筋设计方法
EP4140818B1 (en) * 2018-07-02 2024-02-14 Thule Sweden AB Load carrier
US11149766B2 (en) 2018-08-24 2021-10-19 Quest Engines, LLC Controlled turbulence system
US11318480B2 (en) * 2019-03-04 2022-05-03 Kennametal Inc. Centrifuge feed pipes and associated apparatus
US12085102B2 (en) 2019-08-21 2024-09-10 Lockheed Martin Corporation Submerged periodic riblets
US11614106B2 (en) * 2019-08-21 2023-03-28 Lockheed Martin Corporation Partially submerged periodic riblets
US12270424B2 (en) 2019-08-21 2025-04-08 Lockheed Martin Corporation Staggered periodic riblets
CN113883933A (zh) * 2021-11-09 2022-01-04 佛山市顺德区鑫雷节能设备有限公司 一种能有效保温防漏的多层板式换热器
CN114148508A (zh) * 2021-12-28 2022-03-08 中国航天空气动力技术研究院 一种用于抑制边界层干扰流动分离的控制装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5263793A (en) * 1991-11-19 1993-11-23 Ormat Industries, Ltd. Method of and apparatus for controlling turbulence in a wall-bounded fluid flow field
RU2020304C1 (ru) * 1992-03-31 1994-09-30 Геннадий Ираклиевич Кикнадзе Поверхность обтекания для формирования динамических вихревых структур в пограничных и пристенных слоях потоков сплошных сред
US5354017A (en) * 1990-07-09 1994-10-11 Orlev Scientific Computing, Ltd. Method for controlling turbulence
US5362179A (en) * 1991-11-19 1994-11-08 Lawrence Sirovich Method of and apparatus for controlling turbulence in a wall-bounded fluid flow field

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1994045A (en) * 1932-06-16 1935-03-12 Nelson Henry Wade Airplane
FR794841A (fr) * 1934-11-28 1936-02-26 Perfectionnements apportés aux surfaces travaillant sur les fluides: pales d'hélices, plans d'aéroplanes, etc.
US2800291A (en) * 1950-10-24 1957-07-23 Stephens Arthur Veryan Solid boundary surface for contact with a relatively moving fluid medium
US3741285A (en) * 1968-07-09 1973-06-26 A Kuethe Boundary layer control of flow separation and heat exchange
US4455045A (en) * 1981-10-26 1984-06-19 Wheeler Gary O Means for maintaining attached flow of a flowing medium
SE445326B (sv) * 1983-04-05 1986-06-16 Malmstroem Anders E H Sett och anordning for forhindrande av veggturbulens
DE3534293A1 (de) * 1985-09-26 1987-04-02 Messerschmitt Boelkow Blohm Einrichtung zur verringerung des reibungswiderstandes
CA2150628A1 (en) * 1994-06-02 1995-12-03 Lawrence Sirovich Method of and apparatus for controlling turbulence in boundary layer and other wall-bounded fluid flow fields
CA2169230A1 (en) * 1995-02-13 1996-08-14 Lawrence Sirovich Method of and apparatus for controlling turbulence in boundary layer and other wall-bounded fluid flow fields

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354017A (en) * 1990-07-09 1994-10-11 Orlev Scientific Computing, Ltd. Method for controlling turbulence
US5263793A (en) * 1991-11-19 1993-11-23 Ormat Industries, Ltd. Method of and apparatus for controlling turbulence in a wall-bounded fluid flow field
US5362179A (en) * 1991-11-19 1994-11-08 Lawrence Sirovich Method of and apparatus for controlling turbulence in a wall-bounded fluid flow field
RU2020304C1 (ru) * 1992-03-31 1994-09-30 Геннадий Ираклиевич Кикнадзе Поверхность обтекания для формирования динамических вихревых структур в пограничных и пристенных слоях потоков сплошных сред

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498929C2 (ru) * 2008-02-29 2013-11-20 ЭЙРБАС ЮКей ЛИМИТЕД Конструкция с упорядоченными выступами для изменения структуры скачка уплотнения
RU2502640C2 (ru) * 2008-02-29 2013-12-27 ЭЙРБАС ЮКей ЛИМИТЕД Аэродинамическая конструкция с асимметричным выступом для изменения структуры скачка уплотнения
RU2565255C2 (ru) * 2010-02-10 2015-10-20 Тиссенкрупп Стил Юроп Аг Изделие для использования в текучей среде, способ его изготовления и применение такого изделия
RU2518994C1 (ru) * 2012-12-10 2014-06-10 Андрей Николаевич Белоцерковский Обтекаемая поверхность
WO2014092601A1 (ru) * 2012-12-10 2014-06-19 Belotserkovskiy Andrey Nikolaevich Обтекаемая поверхность

Also Published As

Publication number Publication date
IL122505A (en) 2000-10-31
KR19980063904A (ko) 1998-10-07
EP0850832A1 (en) 1998-07-01
CN1186268A (zh) 1998-07-01
JPH10183557A (ja) 1998-07-14
US5833389A (en) 1998-11-10
IL122505A0 (en) 1998-06-15
CA2224041A1 (en) 1998-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2191931C2 (ru) Устройство для снижения турбулентного сопротивления в пристенной турбулентной области поля течения вблизи поверхности стенки
US5386955A (en) Control of fluid flow
US4930729A (en) Control of fluid flow
RU2110702C1 (ru) Способ и устройство управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой
Ran et al. Review of passive control of flow past a circular cylinder
RU2146779C1 (ru) Способ управления турбулентностью в пограничном слое или другой граничной со стенкой области течения среды (варианты)
US5542630A (en) Control of fluid flow
RU97120290A (ru) Способ и устройство для управления турбулентностью в пограничном слое и в других полях течения, ограниченных стенками
Zheng et al. Evolution of the wake of three inline square prisms
EP0284187A1 (en) Boundary layer devices
Darekar et al. Flow past a bluff body with a wavy stagnation face
Chen et al. Performance of seal vibrissa-inspired bionic surface in suppressing aerodynamic forces and vortex shedding around a circular cylinder
WO2021045926A2 (en) Lattice phononic subsurface materials for flow control
EP0246914B1 (en) Control of fluid flow
Guo et al. Pressure coherence and flow structure of a twisted elliptical cylinder at moderate Reynolds number
EP0246915B1 (en) Control of boundary layer flow
Çetin et al. Control of Flow Structures on Nonslender Delta Wing Utilizing Nozzle-Type Bleeding Slots
Kloker Advanced laminar flow control on a swept wing-useful crossflow vortices and suction
EP0246916B1 (en) Boundary layer flow control
Parker et al. The effect of longitudinal microstriations and their profiles on the drag of flat plates
JPS6341296A (ja) 流体力学的壁面
JPS6328796A (ja) 流体力学的壁面
Keser et al. Simulation of wake from circular cylinder with spanwise sinusoidal waviness
Scarano et al. Drag reduction by means of an array of staggered circular cavities
Alonzo-GarcÍa et al. RANS simulations of the U and V grooves effect in the subcritical flow over four rotated circular cylinders