Исследование образования локальных отрывных зон на крыльях с жёсткой и вариоформной волнистой поверхностью
В работе приводится методика выбора параметров волнистости поверхности крыла, предназначенного для применения на малоразмерных летательных аппаратах. Предложено выбирать геометрию волнистости, основываясь на параметрах пограничного слоя при заданном режиме обтекания классического крыла при угле атаки a = 0°. Результат выбора параметров волнистости предлагается проверять по изменению структуры течения в пограничном слое крыла. При правильно выбранной волнистости общая отрывная зона, характерная для классического крыла, должна трансформироваться в локальные отрывные зоны. Для обоснования и проверки методики исследовано обтекание двух моделей крыльев: волнистого крыла с жесткой поверхностью и волнистого крыла с вариоформной поверхностью, на котором высота горба может варьироваться. Исследования проводились при числах Рейнольдса по хорде крыла в диапазоне от 0,35×105 до 1,4×105 при угле атаки a = 0°. С помощью сажемасляной визуализации показан переход локальных отрывных зон в общую отрывную зону на модели крыла с жесткой поверхностью при уменьшении числа Рейнольдса путем уменьшения скорости потока. С помощью измерения профиля скорости в пограничном слое на вариоформном крыле также показана трансформация общей отрывной зоны в локальную отрывную зону, но уже при постоянной скорости при изменении высоты волнистости. Экспериментально показано, что образование локальной отрывной зоны наблюдается при условии, что высота волнистости f на порядок больше толщины вытеснения s 1 в предотрывной области пограничного слоя и коэффициент волнистости K w больше 1. Отчетливое образование локальной отрывной зоны с помощью сажемасляной визуализации фиксируется при K w = 2,8.