Aktív szabályozó elemek hatásának vizsgálata áramlási veszteségekre nempárhuzamos módszerekkel
Egy áramlás és fal találkozásánál a súrlódás miatt határréteg alakul ki. A határréteg először lamináris, majd vastagsága folyamatosan növekszik, és emiatt instabillá válik. A mindig jelenlévő kis amplitúdójú gerjesztések hatására növekvő ún. Tollmien-Schlichting hullámok jelennek meg, majd végül a határréteg turbulens lesz. Áramvonalas testeknél, jellemzően járműveknél, ez a mechanizmus okozza az áramlási veszteségek jelentős hányadát, ezeknek a veszteségeknek a csökkentésével komoly megtakarításokat lehet elérni. Egy lehetséges módszer a lamináris-turbulens átmenet késleltetésére az aktív szabályozás, amikor valamilyen áramlási mennyiséget mérünk, és ezt az információt felhasználva mozgatjuk a falat, ezzel megakadályozva az áramlási instabillá válását és a Tollmien-Schlichting hullámok kialakulását.
Dolgozatomban bemutatom az áramlások stabilitásvizsgálatára általánosan alkalmazott párhuzamos és nempárhuzamos stabilitási módszereket. Ezek numerikus megoldása általában körülményes, ezek megoldására mutatok be egy lehetséges implementációt. Végül az egyenletek megoldásával egy egyszerű szabályzó stabilizáló hatását mutatom meg síklap feletti határréteg esetén.
szerző
-
Szabó András
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Nagy Péter Tamás
Tudományos munkatárs, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék