Logowanie do System sprawozdań KDM

Pasywna kontrola oddziaływania fali uderzeniowej z warstwą przyścienną

Kierownik projektu: Piotr Doerffer

Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku

Gdańsk

Streszczenie projektu

Do sterowania oddziaływaniem fali uderzeniowej z turbulentną warstwą przyścienną wykonano perforację ścianki w obszarze interakcji, a pod nią umieszczono kawernę. W celu umożliwienia numerycznego modelowania zjawiska pasywnej kontroli fali uderzeniowej uzupełniono przepływowy kod obliczeniowy SPARC o warunek brzegowy perforowanej ściany. Intensywność wymiany masy określana była na podstawie półempirycznego prawa Bohninga/Doerffera, które wiąże prędkość transpiracji z różnicą ciśnień pomiędzy kawerną i przepływem. Pozwala ono na wyznaczenie porowatości płytki z danych eksperymentalnych, której wartość stosowana jest w modelu. Porównanie danych eksperymentalnych i wyników numerycznych dla dyszy transonicznej z płaską ścianką oraz kanału zakrzywionego z lokalnym obszarem naddźwiękowym sugeruje poprawność implementacji nowego warunku brzegowego. W wyniku odpowiedniego dobrania położenia oraz długości kawerny uzyskano likwidację silnej, prostopadłej fali uderzeniowej i zastąpienie jej sekwencją słabszych fal skośnych. Rezultaty numeryczne są obiecujące i wskazują na potencjalną możliwość zastosowania perforowanych ścian na profilach helikopterowych w celu redukcji hałasu typu HSI (High Speed Impulsive noise) związanego z cyklicznym powstawaniem i zanikaniem obszarów naddźwiękowych i fal uderzeniowych na końcach łopat wirnika podczas lotu z dużą prędkością postępową.


Publikacje

  1. Piotr Doerffer, Oskar Szulc, Rainer Bohning, Shock wave smearing by passive control, 7th ISAIF , International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows Tokyo, Japan , (2005)
  2. P. Doerffer, O. Szulc, Shock wave smearing by wall perforation, Arch. Mech. 58, 6, (2006) 1-31
  3. Piotr Doerffer, Oskar Szulc, Shock Wave Strength Reduction by Passive Control Using Perforated Plates, Journal of Thermal Science 2, (2007) 97-104
  4. Piotr Doerffer, Oskar Szulc, Numerical Simulation of Model Helicopter Rotor in Hover, Task Quarterly 12, (2008) 227-236
  5. Piotr Doerffer, Oskar Szulc, Validation of the perforated wall boundary condition for transonic flows, International Symposium on Dynamics of Steam and Gas Turbines (IFToMM) , (2009)
  6. P.Doerffer, O.Szulc, Passive Control of Shock Wave Applied to Helicopter Rotor High-Speed Impulsive Noise Reduction, TASK Quarterly 14(3), (2010) ?
  7. P. Doerffer, O. Szulc, Application of the passive control of shock wave to the reduction of high--speed impulsive noise, Engineering Systems Modelling and Simulation 3 (1/2), (2011) 64-73
  8. O. Szulc, P. Doerffer, J. Żółtak, J. Małecki, Time-accurate simulation of flow past PZL W-3A Sokół (Falcon) helicopter main rotor in forward flight, Archives of Mechanics 1, (2013) 0-0
  9. Tejero F., Doerffer P., Szulc O., Application of passive flow control device on helicopter rotor blades, European Rotorcraft Forum CD-ROM, (2014) 1
  10. Tejero F., Doerffer P., Szulc O., Application of passive flow control device on helicopter rotor blades, Journal of the American Helicopter Society 61(1), (2016) 1-13
  11. Oskar Szulc, Piotr Doerffer, Fernando Tejero , Passive control of rotorcraft high-speed impulsive noise , Journal of Physics: Conference Series 760, (2016) 1-9
  12. OSKAR SZULC, PIOTR DOERFFER, FERNANDO TEJERO, JERZY ŻÓŁTAK AND JACEK MAŁECKI, NUMERICAL ANALYSIS OF HIGH-SPEED IMPULSIVE (HSI) NOISE OF PZL W3-A ?SOKÓŁ? (FALCON) HELICOPTER MAIN ROTOR IN FORWARD FLIGHT, TASK QUARTERLY 19(2), (2015) 181-196
  13. Tejero F., Doerffer P., Flaszyński P., Szulc O., Implementation of rod vortex generators on helicopter rotor blades in hover and forward flight conditions, Recent Progress in Flow Control for Practical Flows, Springer 1, (2017) 155-173
  14. Suresh T., Szulc O., Flaszyński P., Doerffer P., Prediction of helicopter rotor noise in hover using FW-H analogy, Journal of Physics: Conference Series 1101, (2018) 1-8
  15. Szulc O., Doerffer P., Numerical study of potential application of active suction and blowing through blade tip perforation to reduction of helicopter rotor thickness noise, Journal of Physics: Conference Series 1101, (2018) 1-6
  16. Tejero F., Doerffer P., Flaszynski P., Szulc O., Passive flow control application for rotorcraft in transonic conditions, International Journal of Numerical Methods for Heat & Fluid Flow 28(5), (2018) 1080-1095
  17. Szulc O., Doerffer P., Flaszynski P., Suresh T., Modelling of Shock Wave-Boundary Layer Interaction Control by Wall Ventilation, 10th International Conference on Computational Fluid Dynamics, Barcelona, Spain ICCFD10-085, (2018) 1-25