Miniatűr örvénygenerátorok vizsgálata áramvonalas testek veszteségcsökkentésére
Investigation of Miniature Vortex Generators for drag reduction of aerodynamic bodies
Keywords:
aminar-turbulent transition, drag reduction, miniature vortex generator, flow stability, /, t, lamináris-turbulens átmenet, áramlási veszteségcsökkentés, miniatűr örvénygenerátor, áramlások stabilitásaAbstract
Delaying the laminar-turbulent transition of the flow along aerodynamic bodies has a huge potential for friction drag reduction. The so-called Miniature Vortex Generators (MVGs) have been experimentally confirmed to be able to delay the transition to turbulence, as they can attenuate the growth of the Tollmien-Schlichting waves, but their optimal parameters are unknown. Thorough a parametric study of numerical simulations, it is shown that the efficiency of the previously used MVGs can be substantially increased.
Kivonat
A lamináris-turbulens átmenet késleltetésével áramvonalas testek esetén jelentősen csökkenthető a súrlódási ellenálláserő. Az ún. miniatűr örvénygenerátorok kísérletileg igazoltan képesek késleltetni a turbulencia kialakulását a Tollmien-Schlichting hullámok csillapításával. Egy numerikus szimulációkkal végzett paramétertanulmány keretében megmutatjuk, hogy a korábban vizsgálat örvénygenerátorok hatásossága jelentősen növelhető.
References
Cossu C., Brandt L.: On Tollmien–Schlichting-like waves in streaky boundary layers,European Journal of Mechanics - B/Fluids,Volume 23, Issue 6, 2004, pp. 815-833.
Fransson J. H. M.: Transition to Turbulence Delay Using a Passive Flow Control Strategy, Procedia IUTAM, Volume 14, 2015, pp. 385-393.
Weingaertner A., Mamidala S. B., J. H. Fransson. Application of Miniature Vortex Generators for Boundary Layer Transition Delay, AIAA SCITECH 2023 Forum. January 2023, AIAA 2023-0097.
Shahinfar S., Fransson J., Sattarzadeh S., Talamelli A. Scaling of streamwise boundary layer streaks and their ability to reduce skin-friction drag. Journal of Fluid Mechanics, 733, 2013, pp. 1-32.
. Saric W. S., West D. E., Tufts M. W., and Reed H. L.: Experiments on Discrete Roughness Element Technology for Swept-Wing Laminar Flow Control. AIAA Journal 57:2, 2019, 641-654
Sattarzadeh S.S., Fransson J.H.M. On the scaling of streamwise streaks and their efficiency to attenuate Tollmien–Schlichting waves. Exp Fluids 56, 58, 2015.
Szabó A, Nagy P.T., Vanierschot M., Paál Gy.: Stability analysis of a streaky boundary layer generated by Miniature Vortex Generators. In: Proceedings of Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF'22), 2022, pp. 128-135
Siconolfi L., Camarri S., Fransson J.: Stability analysis of boundary layers controlled by miniature vortex generators. Journal of Fluid Mechanics, 784, 2015, pp. 596-618
Martín J.A., Paredes P.: Three-dimensional instability analysis of boundary layers perturbed by streamwise vortices. Theor. Comput. Fluid Dyn. 31, 2017, pp. 505–517
