Спосіб керування турбулентністю потоку, що обмежений стінкою, та пристрій для його здійснення

1 Способ управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, при котором воздействуют с помощью возмущающего поля на пристенную область турбулентного потока, включающую взаимодействующие между собой перемещающиеся структуры когерентной формы, перемещающиеся с постоянной групповой скоростью в направлении течения среды, а также систему перемещающихся в том же направлении пар вихрей, диаметр которых функционально связан с интенсивностью потока, отличающийся тем, что за счет выбора амплитуды, длины волны и направления распространения локально вводимого возмущающего поля интенсифицируют или подавляют турбулентное перемешивание среды потока путем локальной модификации перемещающихся структур и интенсивности их взаимодействия с системой пар вихрей, сопровождающегося искривлением и свертыванием последних с мгновенным взрывным выбросом среды из пристенной области 2 Способ по п 1, отличающийся тем, что выбирают длину волны возмущающего поля, которая соизмерима с размером вихрей 3 Способ по п 2, отличающийся тем, что выбирают боковую протяженность возмущающего поля, которая соизмерима с размером вихрей 4 Способ по п 2, отличающийся тем, что возмущающее поле модулируют на резонансной длине волны в диапазоне 100-300)*, где |* - масштабный пристенный параметр, равный m(sr)1/2, где s - среднее напряжение трения на стенке, г - плотность среды потока, m - вязкость среды потока, причем имеется сумма несоизмеримых синусоид уменьшающихся длин волн 5 Способ по п 4, отличающийся тем, что выбирают амплитуду возмущающего поля, которая составляет^ 20 |* 6 Способ по п 2, отличающийся тем, что амплитуду возмущающего поля модулируют во времени или пространстве 7 Способ по п 2, отличающийся тем, что возмущающее поле формируют с помощью волнообразных структур, выполненных на стенке, ограничивающей поток, причем волнообразные структуры направлены под углом к направлению течения потока 8 Способ по п 7, отличающийся тем, что формируют длину волны волновых структур, которая соизмерима с размером вихря 9 Способ по п 8, отличающийся тем что модуляцию возмущающего поля осуществляют в диапазоне 100-300J*, причем его составляют из несоизмеримых синусоид уменьшающихся длин волн 10 Способ по п 7, отличающийся тем, что формируют амплитуду волнообразных структур, выполненных на стенке, которая меняется повторяющимся образом 11 Способ по п 7, отличающийся тем, что волнообразные структуры направляют под углом 5080° к направлению потока 12 Способ по п 1, отличающийся тем, что амплитуду возмущающего поля выбирают значительно меньшей размера вихрей 13 Способ по п 12, отличающийся тем, что амплитуду возмущающего поля выбирают в диапазоне 10-20Г 14 Способ по п 12, отличающийся тем, что длину волны возмущающего поля выбирают соизмеримой с размером вихрей 15 Способ по п 14, отличающийся тем, что длину волны возмущающего поля выбирают в диапазоне 100-ЗООГ 16 Способ по п 13, отличающийся тем, что длину волны возмущающего поля выбирают соизмеримой с размером вихрей 17 Способ по п 16. отличающийся тем, что длину волны возмущающего поля выбирают в диапазоне 100-3001* 18 Способ по п 17, отличающийся тем, что распространение возмущающего поля осуществляют в направлении под углом 50-80" к направлению потока О со сч го 1^ см 27326 Фиг. 7 Т 81 cm |. г-61ст-Ч / Фиг. 8 Фиг. 9 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вуп. Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 УКРАЇНА (19) UA di)27326 (із) С2 (51)6F15D1/OO,1/Q6,1/12 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОІ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) СПОСІБ КЕРУВАННЯ ТУРБУЛЕНТНІСТЮ ПОТОКУ, ЩО ОБМЕЖЕНИЙ СТІНКОЮ, ТА ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ (21)93003027 (22)18 06 1993 (24) 15 09 2000 (31) 794875 (32)19 11 1991 (33) US (46) 15 09 2000, Бюл № 4, 2000 р (72) Сірович Лоренс (US), Бронікі І Люс'єн (IL), Левич Юджин (IL) (73) ОРМАТ ІНДАСТРіЗ ЛТД (IL) (56) SU, авторское свидетельство, 12984435, кл F15D 1/00, 1987 (57) 1 Способ управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, при котором воздействуют с помощью возмущающего поля на пристенную область турбулентного потока, включающую взаимодействующие между собой перемещающиеся структуры когерентной формы, перемещающиеся с постоянной групповой скоростью в направлении течения среды, а также систему перемещающихся в том же направлении пар вихрей, диаметр которых функционально связан с интенсивностью потока, отличающийся тем, что за счёт выбора амплитуды, длины волны и направления распространения локально вводимого возмущающего поля интенсифицируют или подавляют турбулентное перемешивание среды потока путем локальной модификации перемещающихся структур и интенсивности их взаимодействия с системой пар вихрей, сопровождающегося искривлением и свертыванием последних с мгновенным взрывным выбросом среды из пристенной области 2 Способ по л 1, отличающийся тем, что выбирают длину волны возмущающего поля, которая соизмерима с размером вихрей 3 Способ по п 2, отличающийся тем, что выбирают боковую протяженность возмущающего поля, которая соизмерима с размером вихрей 4 Способ по п 2, отличающийся тем, что возмущающее поле модулируют на резонансной длине волны в диапазоне 100-3001*. где j* - масштабный пристенный параметр, равный rn(sr)1/2, где s - среднее напряжение трения на стенке, г - плотность среды потока, m - вязкость среды потока, причем имеется сумма несоизмеримых синусоид уменьшающихся длин волн 5 Способ по п 4, отличающийся тем, что выбирают амплитуду возмущающего поля, которая составляет 15-20 |* 6 Способ по п 2, отличающийся тем, что амплитуду возмущающего поля модулируют во времени или пространстве 7 Способ по п 2, отличающийся тем, что возмущающее поле формируют с помощью волнообразных структур, выполненных на стенке, ограничивающей поток, причем волнообразные структуры направлены под углом к направлению течения потока 8 Способ по п 7, отличающийся тем, что формируют длину волны волновых структур, которая соизмерима с размером вихря 9 Способ по п 8, отличающийся тем, что модуляцию возмущающего поля осуществляют в диапазоне 100-300}*, причем его составляют из несоизмеримых синусоид уменьшающихся длин волн 10 Способ по п 7, отличающийся тем, что формируют амплитуду волнообразных структур, выполненных на стенке, которая меняется повторяющимся образом 11 Способ по п 7, отличающийся тем, что волнообразные структуры направляют под углом 5080° к направлению потока 12 Способ по п 1, отличающийся тем, что амплитуду возмущающего поля выбирают значительно меньшей размера вихрей 13 Способ по п 12, отличающийся тем, что амплитуду возмущающего поля выбирают в диапазоне 10-20Г 14 Способ по п 12, отличающийся тем, что длину волны возмущающего поля выбирают соизмеримой с размером вихрей 15 Способ no n 14, отличающийся тем, что длину волны возмущающего поля выбирают в диапазоне 100-3001* 16 Способ по п 13, отличающийся тем, что длину волны возмущающего поля выбирают соизмеримой с размером вихрей 17 Способ по п 16. отличающийся тем, что длину волны возмущающего поля выбирают в диапазоне 100-ЗООГ 18 Способ по п 17, отличающийся тем, что распространение возмущающего поля осуществляют в направлении под углом 50-80" к направлению потока СМ О CD СМ СО СМ 27326 19 Способ по п 15, отличающийся тем. что распространение возмущающего поля осуществляют в направлении под углом 50-80° к направлению потока 20 Устройство управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, содержащее средство, связанное со стенкой для воздействия с помощью возмущающего поля на пристенную область турбулентного потока, включающую взаимодействующие между собой перемещающиеся структуры когерентной формы, перемещающиеся с постоянной групповой скоростью в направлении течения среды, а также систему перемещающихся в том же направлении пар вихрей, диаметр которых функционально связан с интенсивностью потока, отличающееся тем, что средство воздействия выполнено с возможностью зя счет выбора амплитуды, длины волны и направления распространения локально вводимого возмущающего поля интенсифицирования или подавления турбулентного перемещения среды в потоке путем локальной модификации перемещающихся структур и интенсивности их взаимодействия с системой пар вихрей, сопровождающегося искривлением и свертыванием последних с мгновенным взрывным выбросом среды из пристенной области 21 Устройство по п 20, отличающееся тем, что средство, связанное со стенкой, выполнено в виде периодически повторяющихся на стенке волнообразных структур, имеющих выступы и впадины 22 Устройство по п21, отличающееся тем, что волнообразные структуры размещены на стенке с образованием рисунка типа "селедочного костяка" 23 Устройство по п21, отличающееся тем, что выступы выполнены с амплитудой, изменяющейся периодически в направлении, перпендикулярном направлению волнообразных структур 24 Устройство по п21, отличающееся тем, что выступы выполнены с амплитудой, изменяющейся апериодически в направлении, перпендикулярном направлению волнообразных структур 25 Устройство по п 2 1 , отличающееся тем, что выступы выполнены периодически изменяемыми 26 Устройство по л 20, отличающееся тем, что средство, связанное со стенкой, выполнено в виде сетки преобразователей, направленных перпендикулярно направлению потока и снабженных средством для периодического или апериодического по времени включения преобразователей 27 Устройство по п 26, отличающееся тем, что преобразователи выполнены в виде нагревательных элементов с возможностью передачи тепла среде при их включении 28 Устройство по п 26, отличающееся тем, что преобразователи выполнены в виде ультразвуковых преобразователей с возможностью введения звуковых возмущений в поток при их включении 29 Устройство по п 20, отличающееся тем, что средство, связанное со стенкой, выполнено в виде апериодических волновых структур, имеющих выступы и впадины 30 Устройство по п 29, отличающееся тем, что волновые структуры размещены на стенке с образованием рисунка"накатки" 31 Устройство по п 29, отличающееся тем, что выступы меняются апериодически 32 Устройство по п 26 отличающееся тем, что преобразователи выполнены в виде акустических генераторов с возможностью ввода возмущающего поля в поток при их включении 33 Устройство по п 26, отличающееся тем, что преобразователи выполнены в виде источников вибрации с возможностью ввода возмущающего поля в поток при их включении Изобретение относится к способу и устройству управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой Тщательное излучение стенки и границы турбулентного потока, например, при обтекании воздушным потоком самолетного крыла или при протекании жидкости в трубе, показало, что имеют место когерентные или связанные структуры в виде пар противоположного вращения вихревых зон вблизи стенок, причем эти вихри расположены у внешнего края и вне границы подслоя В этих вихревых зонах, которые иногда называют слоями или свилями, наблюдаются значительные отклонения и изменения динамических свойств Соответственно возникают мгновенные искривления или свертывания в петли вихрей, в результате чего происходит мгновенный взрывной выброс среды, движущейся с малой скоростью вблизи стенки, в поток жидкости, движущейся с большой скоростью за пределами пограничного слоя Такой массообмеи проявляется в виде сопротивления стенки Также изучение схем течения таких потоков показало, что искриаления вихревых зон сопровождаются временными изменениями стереотипных форм течения, что типично для любой пристенной турбулентности Кроме того такая картина течения при наличии пристенной турбулентности может быть уточнена присутствием перемещающихся структур в турбулентной пристенной области За прототип заявляемого изобретения принят способ управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, при котором воздействуют с помощью возмущающего поля на пристенную область турбулентного потока, включзющую взаимодействующие между собой перемещающиеся структуры когерентной формы, перемещающиеся с постоянной групповой скоростью в направлении течения среды, и систему перемещающихся в том же направлении пар вихрей, диаметр которых функционально связан с интенсивностью потока (SU, авторское свидетельство 1298435, кл F 15 О 1/00, 1987) В качестве прототипа заявляемого изобретения принято также устройство управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, содержащее средство, связанное со стенкой для воздействия с помощью возмущающего поля на пристенную область турбулентного потока, включающую взаимодействующие между собой перемещающиеся структуры когерентной формы, пе 2Г326 ремещающиеся с постоянной групповой скоростью в направлении течения среды, и систему перемещающихся в том же направлении пар вихрей, диаметр которых функционально связан с интенсивностью потока (SU, авторское свидетельство 1298435. кл F 15 D 1/00, 1987) В основу изобретения поставлена задача достижения эффективного интенсифицирования или подавления турбулентного перемешивания среды потока воздушных масс в способе управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, путем оптимизации сочетания воздействующих на поток параметров локально вводимого возмущающего поля, в частности, амплитуды, длины волны и направления его распространения, что позволяет регулировать перемещение структур потока и интенсивность их взаимодействия с системой пар вихрей, увеличивая либо уменьшая диаметр последних, и создавать при этом турбулентный лоток с различной плотностью, появление которого сопровождается искривлением и свертыванием пар вихрей со взрывным выбросом среды, чем облегчается вынос массы воздушного потока из пристенной области при уменьшенных затратах энергии В основу изобретения поставлена также задача повышения эффективности управления действием волновых перемещающихся структур в устройстве управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, путем усовершенствования конструктивного исполнения связанного со стенкой средства воздействия на турбулентный поток, в частности, выполнения его с возможностью влияния на интенсификацию или подавление турбулентного потока посредством выбора амплитуды, длины волны и направления распространения локально вводимого в поток возмущающего поля, что позволяет регулировать перемещение структур потока и интенсивность их взаимодействия с системой пар вихрей, увеличивая либо уменьшая диаметр последних, и создавать при этом турбулентный поток с различной плотностью, появление которого сопровождается искривлением и свертыванием пар вихрей со взрывным выбросом среды, чем облегчается вынос массы воздушного потока из пристенной области при уменьшенных затратах энергии Поставленная задача достигается за счет того, что в способе управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, при котором воздействуют с помощью возмущающего поля на пристенную область турбулентного потока, включающую взаимодействующие между собой перемещающиеся структуры когерентной формы, перемещающиеся с постоянной групповой скоростью о направлении течения среды, а также систему перемещающихся в том же направлении пар вихрей, диаметр которых функционально связан с интенсивностью потока, согласно изобретению, за счёт выбора амплитуды, длины волны и направления распространения локально вводимого возмущающего поля интенсифицируют или подавляют турбулентное перемешивание среды потока путем локальной модификации перемещающихся структур и интенсивности их взаимодействия с системой пар вихрей, сопровождающегося искривлением и свертыванием последних с мгно венным взрывным выбросом среды из пристенной области При этом выбирают длину волны возмущающего поля, которая соизмерима с размером вихрей, а боковую протяженность возмущающего поля соизмеримую с размером вихрей, причем возмущающее поле модулируют на резонансной длине волны в диапазоне 100-300|*, где |* - масштабный пристенный параметр, равный m (sr)" 2 , где s - среднее напряжение трения на стенке, г плотность среды потока, гп - вязкость среды потока, причем имеется сумма несоизмеримых синусоид уменьшающихся длин волн Кроме того, выбирают амплитуду возмущающего поля, которая составляет 15-20 }*, и модупируют ее во времени или пространстве Возмущающее поле формируют с помощью волнообразных структур, выполненных на стенке, ограничивающей поток, причем волнообразные структуры направлены под углом к направлению течения потока, а длину волны волновых структур формируют соизмеримой с размером вихря Модуляцию возмущающего поля осуществляют в диапазоне 100-300J*, причем его составляют из несоизмеримых синусоид уменьшающихся длин волн Кроме того, формируют амплитуду волнообразных структур, выполненных на стенке, которая меняется повторяющимся образом, при этом волнообразные структуры направляют под углом 50-80° к направлению потока, и амплитуду возмущающего поля выбирают значительно меньшей размера вихрей, в частности, в диапазоне 10-20J* Длину волны возмущающего поля выбирают соизмеримой с размером вихрей, в частности, в диапазоне 100-300|* При амплитуде 10 20|* длину волны возмущающего поля выбирают соизмеримой с размером вихрей, в частности, в диапазоне 100-300}*, при этом распространение возмущающего поля осуществляют в направлении под углом 50-80° к направлению потока, причем при длине волны 100-300)* распространение возмущающего поля также осуществляют в направпении под углом 5080° к направлению потока. Поставленная задача достигается также за счет того, что в устройстве управления турбулентностью потока, ограниченного стенкой, содержащем средство, связанное со стенкой для воздействия с помощью возмущающего поля на пристенную область турбулентного потока, включающую взаимодействующие между собой перемещающиеся структуры когерентной формы, перемещающиеся с постоянной групповой скоростью в направлении течения среды, а также систему перемещающихся в том же направлении пар вихрей, диаметр которых функционально связан с интенсивностью потока, согласно изобретению, средство воздействия выполнено с возможностью за счет выбора амплитуды, длины волны и направления распространения локально вводимого возмущающего поля интенсифицирования или подавления турбулентного перемещения среды в потоке путем локальной модификации перемещающихся структур и интенсивности их взаимодействия с системой пар вихрей, сопровождающе 27326 гося искривлением и свертыванием последних с мгновенным взрывным выбросом среды из при стенной области. При этом средство, связанное со стенкой, выполнено в виде периодически повторяющихся на стенке волнообразных структур, имеющих выступы и впадины, причем волнообразные структуры размещены на стенке с образованием рисунка типа "селедочного костяка", а выступы выполнены с амплитудой, изменяющейся периодически в направлении, перпендикулярном направлению волнообразных структур Выступы могут быть также выполнены с амплитудой, изменяющейся апериодически в направлении, перпендикулярном направлению волнообразных структур, либо периодически изменяемыми Средство, связанное со стенкой, выполнено в виде сетки преобразователей, направленных перпендикулярно направлению потока и снабженных средством для периодического или апериодического по времени включения преобразователей, причем преобразователи выполнены в виде нагревательных элементов с возможностью передачи тепла среде при их включении, либо в виде ультразвуковых преобразователей с возможностью введения звуковых возмущений в поток при их включении Средство, связанное со стенкой, может быть выполнено в виде апериодических волновых структур, имеющих выступы и впадины, при этом волновые структуры размещены на стенке с образованием рисунка "накатки", а выступы меняются апериодически Преобразователи выполнены в виде акустических генераторов с возможностью ввода возмущающего поля в поток при их включении, либо а виде источников вибрации с возможностью ввода возмущаюшего поля в поток при их включении На фиг. 1 представлено поперечное сечение ограниченного стенкой потока среды; на фиг 2 * вид сверху потока, показанного на фиг 1, где видны вихри или свили вблизи стенки, имеющей неровности в виде "костяка сельди"; на фиг. 3 - поперечное сечение стенки с шероховатостью; на фиг. 4 - другой вариант шероховатости; на фиг 5 - поперечное сечение потока жидкости, ограниченного стенками, в направлении, перпендикулярном потоку, где показано несколько чувствительных элементов, таких как нагреватели, ультразвуковые генераторы и т. п., внедренных в поверхность стенки; на фиг. 6 - временная диаграмма, показывающая способ, которым задействуются во времени различные чувствительные элементы или датчики; на фиг. 7 - вид сверху потока, показанного на фиг 5, где видно номинальное распределение дестабилизирующих воздействий, вводимых в поток, для заданного задействования во времени датчиков в соответствии со схемой, показанной на фиг 6; на фиг. 8 - вид сверху экспериментальной секции аэродинамической трубы, где виден звуковой генератор, прикрепленный к одной стенке экспериментальной секции; на фиг 9 - вид сбоку экспериментальной секции, где видна щель, с помощью которой звуковые воздействия вводятся в турбулентный поток в проверяемой секции. Турбулентный поток 1 ограничен стенкой 2, причем среда 3 содержит локальные структуры в виде вихрей 4 и 5 противоположного вращения. Оси этих вихревых зон расположены в направлении течения среды (по стрелке 6 на фиг 2) Вихри противоположного вращения имеют диаметры, величина которых является функцией интенсивности потока, а их длины намного больше диаметров Как было указано выше, предпочтительный диаметр вихревого цилиндра составляет приблизительно 100 |* или 200|* на пару вихрей На фиг 2 представлен вид сверху вихрей (вихревых цилиндров) 4, 5, на эти вихри наложены волны, которые распространяются (перемещающиеся структуры) в направлении стрелки 7, т е под углом 9 относительно направления потока б Как было отмечено выше, угол 9 составляет 5080° для волн, обладающих наибольшей энергетической активностью Для получения двойного направления распространения перемещающихся структур волнообразные образования имеют рисунок в форме "косяка сельди" 8 (фиг 2) или в форме "накатки". Для улучшения смешения и для увеличения теплопередачи, т е для увеличения турбулентности и, следовательно, для облегчения выноса массы волновые элементы расположены строго по синусоиде, как это представлено на фиг. 3 Длина волны "р" преимущественно находится в диапазоне 100 -300 характерных размеров стенки для обеспечения резонанса для режимов запуска, а амплитуда "а" преимущественно составляет 15-20 характерных размеров стенки Для уменьшения сопротивления волнообразные структуры должны иметь такой рисунок, который позволяет получить фазовую интерференцию волн, аналогичную приведенной выше фазовой рандомизации Одним из способов достижения этого является создание модуляции "хаотического" рельефа с помощью резонансной длины волны, причем имеется ряд, состоящий из несоизмеримых синусоид по длине волны Модель такой схемы в сечении представлена на фиг 4 Дополнительно к использованию пассивных механизмов, предназначенных для взаимодействия с распространяющимися волновыми структурами для управления турбулентностью, настоящее изобретение также включает использование активных средств, предназначенных для этой цели. Элемент 9 (фиг 5) является примером такого активного средства Как показано, установленные заподлицо со стенкой преобразователи в виде нагревательных элементов 10. 11 и т д включаются управляющим устройством 12. Это управляющее устройство 12 в импульсном режиме последовательно по времени включает нагревательные элементы, осуществляя локальный нагрев среды, обеспечивая такую же картину, которая имеет место при обтекании волновых образований на поверхности стенки пристенным потоком. Таким образом, локальный нагрев будет создавать волновые картины с различной плотностью, 27326 которые либо подавляют, либо интенсифицируют массообмен Управляющее устройство 12 может включать нагреватели в последовательности, показанной на фиг 6, обеспечивая пространственное распределение возмущающих структур (фиг 7) На фиг 8, 9 показано расположение зэукового генератора, использованного в опыте, относительно экспериментальной секции Размеры экспериментальной секции аэродинамической трубы следующие высота - 57 см, ширина - 81 см, длина 380 см Звуковой генератор был прикреплен к стенке экспериментальной секции под углом приблизительно 65 е Звуковой генератор был выполнен в виде резонансной коробки, имеющей суживающуюся часть длиной около 22 см и сечением 61x22 см, к которой в торце присоединен звуковой динамик, а противоположная сторона коробки имела сечение 8x61 см К суживающейся части крепилась линейная секция с длиной одной стороны около 42 см и длиной противоположной стороны около 72 см Свободный коней линейной секции был закрыт, причем оставалась только щель высотой 1 см и длиной 61 см Щель размещалась вдоль стенки экспериментальной секции Изменения проводились с использованием прямой нагретой проволоки, причем проволока размещалась в двух точках на расстоянии друг от друга 30 см вблизи стенки экспериментальной секции Одна точка совпадает с осью резонансной коробки на расстоянии от конца экспериментальной секции около 190 см У осевой точки толщина турбулентного пограничного слоя составляла 48 мм, а число Рейнольдса, вычисленное по скорости свободного потока, составило 7,7x105 Было получено снижение сопротивления приблизительно на 9%, когда действовал звуковой динамик от усилителя, который вырабатывал звуковой сигнал, причем частота возбуждения генератора составляла приблизительно 170 Гц, а фазовая рандомизация осуществлялась в диапазоне 0-360° при частоте 426 Гц Частоты или длины волн, которые были использованы в акустическом возмущающем сигнале, вводимом в экспериментальную секцию, в соответствии с настоящим изобретением находились в диапазоне 100-3001*. где Г - масштабный пристенный параметр В полностью развитом турбулентном потоке локальные цилиндрические вихревые структуры перемещаются по потоку в пристенной области, разрываются искривляются и окончательно исчезают Имеет место взаимодействие между когерентной структурой перемещающихся форм, при сутствующих в потоке, с когерентной структурой вихревых зон. в результате чего происходит мгно венное исчезновение (р^рып) оихрроых цилиндров с последующим перемешиванием медленно дви жущейся среды вблизи границы с быстро перемещающейся средой основного потока и наоборот В данном изобретении представлены оба пассивный и активный механизмы управления действием волновых перемещающихся структур, которые вызывают мгновенное уничтожение вихревых зон в турбулентных потоках вбли:и ',генки Пассивный механизм в соответствии с настоящим изобретением предназначен для управления волновыми перемещающимися структурами при наличии изменений формы стенки, ограничивающей турбулентный поток, т е при наличии канавок, волн на поверхности и т п Если изменение формы происходит в виде волн, то их амплитуда должна быть в диапазоне 15-20 характерных размеров стенки для того, чтобы включить расположение участка с пиковой или максимальной турбулентностью Ориентация волн, т е направление впадин между пиками должно быть под углом приблизительно 15 - 30° к направлению движения потока, т е можно сказать, что направление волн должно быть под углом 60 - 75" от направления потока Настоящее изобретение может быть использовано также в проточных системах, ограниченных стенками, в которых протекает электропроводная среда, например, морская вода В э т ом случае возмущающее воздействие может вводиться с использованием переменных магнитных или электромагнитных полей вблизи стенок, обеспечивая при этом расг іостранение структур в потоке, как это было описано выше В частности, настоящее изобретение может быть использовано в прямых и искривленных каналах или трубах, в компрессорах, турбинах для снижения интенсивности турбулентности Также изобретение может быть использовано в камерах сгорания двигателей внутреннего сгорания и т п для улучшения смешения и сгорания Хотя настоящее изобретение изложено применительно к турбулентному потоку ограниченному стенкой, тем не менее описанные способ и устройство можно применять в пограничных слоях, как это имеет место, когда тело перемещается в среде Таким образом, настоящее изобретение применимо для тел, движущихся в воздухе (например, летательные аппараты), а также для тел, перемещающихся (в виде, например, судна) и т. п. 27326 Фиг. 1 4-' Фиг. 3 / I LJ L-Г* S г f z t z г \ 27326 Фиг. 7 •У////////////// } Віст * \т ^біст—Ч . / Фиг. 8 Фиг. 9 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3