Доклады Академии наукДоклады Академии наукДоклады Академии наук0869-5652The Russian Academy of Sciences1449410.31857/S0869-56524866668-672MechanicsМеханикаResearch ArticleTransition control in a three-dimensional boundary layer at elevated free stream turbulence using dielectric barrier dischargeУправление ламинарно-турбулентным переходом в трёхмерном пограничном слое при повышенной внешней турбулентности с помощью диэлектрического барьерного разрядаBaranovS. A.БарановС. А.
Russian Federation
t124@inbox.ruKiselevA. Ph.КиселёвА. Ф.
Russian Federation
t124@inbox.ruMoralevI. A.МоралевИ. А
Russian Federation
t124@inbox.ruSboevD. S.СбоевД. С.
Russian Federation
t124@inbox.ruTolkachevS. N.ТолкачёвС. Н.
Russian Federation
t124@inbox.ruChernyshevS. L.ЧернышевС. Л.
Russian Federation

Academicain of the Russian Academy of Sciences

Академик РАН

t124@inbox.ruNational research center "Institute named after N.E. Zhukovsky"Национальный исследовательский центр "Институт имени Н.Е. ЖуковскогоJoint Institute of High Temperature of the Russian Academy of SciencesОбъединённый институт высоких температур Российской академии наук2806201948666686722706201927062019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/14494

The results of an experimental study of the effect of dielectric barrier discharge (DBR) actuator on laminar-turbulent transition in a three-dimensional boundary layer under influence of elevated free-stream turbulence are presented. The travelling cross-flow instability modes are dominated in transition in a base configuration. Their characteristics do not depend on a spanwise position. The DBD-actuator that generated stationary cross-flow vortices with the predefined spanwise wavelength when turned on was capable to reduce a turbulent spots production rate in comparison to the base regime.

Приводятся результаты экспериментального исследования воздействия актуатора с диэлектрическим барьерным разрядом (ДБР) на ламинарно-турбулентный переход в трёхмерном пограничном слое при повышенной внешней турбулентности. В базовом пограничном слое при переходе к турбулентности преобладали неустойчивые бегущие возмущения поперечного течения, чьи характеристики слабо зависели от положения по размаху модели. ДБР-актуатор, создававший стационарные продольные вихри с заданной длиной волны в трансверсальном направлении, позволил снизить темп порождения турбулентных пятен по сравнению с базовым режимом.

three-dimensional boundary layercross-flow instabilitystationary cross-flow vorticesdielectric barrier dischargefree-stream turbulenceintermittencyтрёхмерный пограничный слойнеустойчивость поперечного течениястационарные вихри поперечного течениядиэлектрический барьерный разрядвнешняя турбулентностьперемежаемостьBoundary-Layer Control // Appl. Mech. Rev. 2016. V. 68. № 2. 020802.Алешин Б.С., Курячий А.П., Ребров И.Е., Хомич В.Ю., Чернышев С.Л., Ямщиков В.А. Многоразрядная актуаторная система для силового электрогидродинамического воздействия на пограничный слой аэродинамических поверхностей // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43. В. 1. С. 45-52.Saric W.S., Carpenter A.L., Reed H.L. Passive Control of Transition in Three-Dimensional Boundary Layers, with Emphasis on Discrete Roughness Elements // Phil. Trans. Roy Soc. A. 2011. V. 369. № 1940. P. 1352-1364.Serpieri J., Venkata S.Y., Kotsonis M. Conditioning of Cross-Flow Instability Modes Using Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators // J. Fluid Mech. 2017. V. 833. P. 164-205.Власов В.А., Жигулев С.В., Иванов А.И., Киселев А.Ф., Кузьминский В.А., Сбоев Д.С., Чернышев С.Л. Ламинарно-турбулентный переход на крыльях с ламинаризированным профилем LV6. I. Переход в естественных условиях // Уч. зап. ЦАГИ. 2011. Т. 42. № 5. С. 10-27.Киселев А.Ф., Сбоев Д.С., Чернышев С.Л. Особенности ламинарно-турбулентного перехода в трехмерном пограничном слое при повышенной внешней турбулентности // ДАН. 2014. Т. 454. № 6. С. 665-668.Moralev I., Bityurin V., Firsov A., Sherbakova V., Selivonin I., Ustinov M. Localized Micro-Discharges Group Dielectric Barrier Discharge Vortex Generators: Disturbances Source for Active Transition Control. Proc. I. Mech Eng. P. G: J. Aerospace Eng. 2018.