Керування потоком в гідродинамічних системах на основі властивостей спійманих вихорів

В роботі запропоновано метод нелінійного керування пристінковим потоком в циліндричних канавках, який відрізняється застосуванням модифікованої моделі спійманого вихору і забезпечує необхідні вимоги до формування структури течії. Встановлено нові властивості спійманого вихору поблизу нерівностей поверхні та за наявності збурень потоку. Розроблено нелінійний контролер пристінної течії, який відрізняється тим, що враховує рівняння рівноваги спійманого вихору і умову безвідривного обтікання кутів канавки та забезпечує активне керування зі зворотним зв’язком у нестаціонарному потоці. Розроблений контролер застосовано для розрахунку параметрів активної керуючої схеми зі зворотним зв’язком у нестаціонарному потоці, коли система оперативно реагує на зовнішні збурення. На основі модифікованої моделі спійманого вихору розв'язано задачу зменшення гідродинамічних навантажень квадратного циліндра. Знайдено параметри керування обтіканням квадратного циліндра з фронтальними пластинами, що дозволяють зменшити гідродинамічні навантаження. Ефективність схеми керування перевірено шляхом чисельного моделювання в'язкого обтікання циліндра з фронтальними пластинами в діапазоні середніх чисел Рейнольдса. Результати роботи показують, що при розробці нових алгоритмів керування обтіканням поганообтічних тіл для мінімізації енерговитрат важливо враховувати топологічні особливості течії.