Viktor Kochin - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Viktor Kochin
Аналіз варіантів статичного керування характеристиками вихідного потоку вихрової камери
ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ ТЕЧЕНИЯ В ВИХРЕВЫХ КАМЕРАХ КРЫЛЬЕВЫМИ ВИХРЕГЕНЕРАТОРАМИ
Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2018
Proceedings of the 10th International Symposium on Cavitation (CAV2018), 2018
The aim and essence of this study is research of planing motion of an axisymmetrical cylindrical ... more The aim and essence of this study is research of planing motion of an axisymmetrical cylindrical body along the cavity surface formed behind an axisymmetrical cavitator at some angle of attack, with the focus made on the study and analysis of the processes of interaction between the planing and cavity surfaces, including the development of robust methods for determining the forces and the cavity shape in the zone of this interaction and behind the planing surface
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Jan 29, 2018
Досліджено новий спосіб керування енергоємними когерентними вихровими структурами (ЕКВС), які виз... more Досліджено новий спосіб керування енергоємними когерентними вихровими структурами (ЕКВС), які визначають процеси масо-і теплопереносу у вихрових камерах. Він полягає в раціональній організації напрямлених керувальних дій на ЕКВС системою неперервних упорядкованих вихрових шнурів від мініатюрного крила малого видовження, яке встановлене у проточному тракті впускного сопла камери. Запропоновано теоретико-експериментальне обгрунтування досліджуваного способу на основі принципу взаємної сприйнятливості вихрових структур Ключові слова: когерентні вихрові структури, керування структурою течії, вихрова камера, криловий вихорогенератор, взаємна сприйнятливість вихорів Исследован новый способ управления энергоёмкими когерентными вихревыми структурами (ЭКВС), которые определяют процессы массо-и теплопереноса в вихревых камерах. Он состоит в рациональной организации направленных управляющих воздействий на ЭКВС системой непрерывных упорядоченных вихревых шнуров от миниатюрного крыла малого удлинения, установленного в проточном тракте впускного сопла камеры. Предложено теоретико-экспериментальное обоснование исследуемого способа на основе принципа взаимной восприимчивости вихревых структур Ключевые слова: когерентные вихревые структуры, управление структурой течения, вихревая камера, крыльевой вихрегенератор, взаимная восприимчивость вихрей
Mechanics and advanced technologies, May 31, 2022
The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed unde... more The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed underwater supercavitating vehicles with cone cavitators. The cone cavitators are considered as operating controls of the supercavitating vehicle motion. The mathematical model of a "slender" unsteady cavity based on the G.V. Logvinovich principle of independence of the cavity section expansion is used. Experimental studies of the rotary cone cavitators were carried out at the high-speed experimental tank of the Institute of Hydromechanics of the NAS of Ukraine. Based on test results, the approximate dependences of both the drag coefficient and the lift coefficient of an inclined cone cavitator on the rotary angle in a wide range of cone angles are proposed. The range of cone angles is determined when the cone cavitators are the more effective operating controls in comparison with equivalent disk cavitator. With the help of computer simulation, a number of problems of dynamics of the supercavitating vehicle with cone cavitators were investigated: balancing the vehicle, the motion stabilization, maneuvering the vehicle, the cavity control. For the first time, experimental verification of the mathematical model of the supercavitating vehicle dynamics "as a whole" was performed by testing the model with cone cavitators and cavity-piercing fins with a degree of freedom in pitch.
Experimental Study on Planing Motion of a Cylinder at Angle of Attack in the Cavity Formed behind an Axisymmetric Cavitator
Journal of Ship Research, 2019
<jats:p>This article presents experimental studies of the planing motion of an axisymmetric... more <jats:p>This article presents experimental studies of the planing motion of an axisymmetric cylindrical body along the surface of a cavity formed behind an axisymmetric cavitator at some angle of attack. The main focus is on the analysis of processes of interaction between the planing body and cavity surfaces. It also develops methods for determining the forces and cavity shape in the interaction zone and behind the planing surface. A number of issues related to supercavitating motion at shallow depth are investigated for moderate Froude numbers under conditions of non-negligible gravity effect.</jats:p>
Ekologìčna bezpeka ì prirodokoristuvannâ, Feb 23, 2018
A new method for direct control of energy-intensive coherent vortex structures (ECVS) in a vortex... more A new method for direct control of energy-intensive coherent vortex structures (ECVS) in a vortex chamber is provided with stable vortex wires, which are descended from the lateral edges of a small elongated wing which is mounted in the inlet nozzle of the chamber. The main task is to determine the reaction of the ECVS in the dead-end ("passive") and the flow ("active") parts of the chamber to the control actions of the nozzle exciter is solved. The efficiency of the principle of mutual susceptibility of vortex structures on the processes of controlling coherent structures for bounded flows in the fields of centrifugal forces is experimentally proved. The observed phenomenon of "pumping" energy of pulsations from small vortices to larger ones allows it to be used to control aerodynamic and hydrodynamic processes of mixing and thermal processes in vortex process and energy devices.
ASME Press eBooks, 2018
The aim and essence of this study is research of planing motion of an axisymmetrical cylindrical ... more The aim and essence of this study is research of planing motion of an axisymmetrical cylindrical body along the cavity surface formed behind an axisymmetrical cavitator at some angle of attack, with the focus made on the study and analysis of the processes of interaction between the planing and cavity surfaces, including the development of robust methods for determining the forces and the cavity shape in the zone of this interaction and behind the planing surface
Mechanics and Advanced Technologies, 2017
Анотація. Експериментальні дослідження тонкої структури складних закручених потоків та нестандарт... more Анотація. Експериментальні дослідження тонкої структури складних закручених потоків та нестандартних засобів керування процесами переносу у вихровій камері виявили необхідність модернізації вузлів аеродинамічного стенда для зменшення похибки від їх механічної вібрації при інструментальних вимірюваннях через появу в сигналах додаткових складових від наведених миттєвих переносних швидкостей течії. Цей фактор ускладнює аналіз характеристик вихрових структур різних масштабів. Метою роботи є моніторинг вібраційно небезпечних зон установки та зменшення негативних наслідків вібрації щодо результатів термоанемометричних вимірювань. Для мінімізації шкідливого впливу вібрації елементів аеродинамічного стенда на результати досліджень в його конструкцію було внесено ряд змін. Оцінка якості цих змін передбачала вимірювання віброприскорень в двох зонах: 1-безпосередньо біля двох основних джерел вимушених коливань (електродвигун та вентилятор); 2-в зоні розташування координатного пристрою з державками термоанемометричних датчиків. Експериментально доведено, що модернізація аеродинамічного стенда знизила величини віброприскорення в напрямку поздовжньої осі камери приблизно в 4 рази та уздовж вертикальної осі приблизно в 2 рази. Отримані дані дозволяють зменшити похибки визначення статистичних характеристик течії та коригувати ідентифікацію виявлених вихрових структур у вихровій камері Ключові слова: вихрова камера, вихрові структури, характеристики течії, термоанемометричні вимірювання, вібродіагностика, віброприскорення
Journal of Shipping and Ocean Engineering, 2015
We present the results of theoretical and experimental studies of flow processes of extended axis... more We present the results of theoretical and experimental studies of flow processes of extended axisymmetric cavitators during motion near a free surface taking into account a considerable effect of fluid weightiness. The main objective of work is to study ways of reduction of fluid weightiness effect using lift at cavitator and other body (hull) elements within a cavity, in order to apply this way of drag reduction for a range of considerably lower motion speeds.
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
A technique of using coherent vortex formations of the dead-end zone of the vortex chamber of the... more A technique of using coherent vortex formations of the dead-end zone of the vortex chamber of the end type as a controlling factor influencing the structure and characteristics of the output flow has been developed. The kinematic parameters of the flow relative to chambers with elongated and extremely short dead-end parts in the range of Reynolds numbers according to the parameters of the nozzle Re=47080–86530 were investigated. The reaction of the flow structure in the output sections of the vortex chambers was determined experimentally using thermoanemometry. Profiles of time-averaged transversal and axial velocity projections, as well as corresponding values of the relative intensity of velocity pulsations, were obtained. It was found that at Re=86530, the elongation of the dead-end part of the chamber leads to a decrease in the initial cross-section of the transversal component by 15 % with an increase in the axial component by 19.7 %, and, at Re=47080, to a decrease in the tran...
A new technique was studied aimed at controlling energy-intensive coherent vortex structures (ECV... more A new technique was studied aimed at controlling energy-intensive coherent vortex structures (ECVS) that define the processes of mass- and heat transfer in vortex chambers. This is important because the swirled flows are employed in a wide class of machines and devices. The basic principle of the method implies rational organization of targeted controlling actions on ECVS using the systems of ordered vortex cords that run down the end edges of a miniature thin wing. The wing is mounted in a flow-through tract of the inlet nozzle of the vortex chamber at different angles of attack. Using the wing with a small elongation significantly extends the range of continuous angles of attack. Combined with strict requirements to the streamlined surfaces (especially near the leading edge of the wing), it reduces the aerodynamic drag. We obtained data on aerodynamic blowing for three types of profiles. Relatively thin profiles were selected to ensure the permanence of lifting coefficient over a ...
Research Bulletin of the National Technical University of Ukraine "Kyiv Politechnic Institute", 2018
керування енергоємними когерентними вихровими структурами (ЕКВС), а отже, процесами переносу маси... more керування енергоємними когерентними вихровими структурами (ЕКВС), а отже, процесами переносу маси, імпульсу та енергії у вихрових камерах змішування (ВК) для підвищення ефективності робочих процесів вихрових технологічних і енергетичних апаратів. Мета дослідження. На основі принципу взаємної сприйнятливості вихрових структур дослідити реакцію ЕКВС у тупиковій частині камери і на виході з неї на спрямовані керувальні дії кінцевих вихрових шнурів, які створюють крилові вихорогенератори у вхідному соплі ВК. Надати кількісну оцінку "тонкому" впливу на ЕКВС, які визначають характеристики змішування потоків у ВК. Методика реалізації. Поєднання експериментального дослідження формування керувальних вихорів та експериментальних характеристик ЕКВС з теоретичним аналізом аеродинамічної моделі крилового вихорогенератора. Результати дослідження. Виявлено явища перерозподілу енергії середнього руху газу на користь енергії пульсацій у тупиковій зоні камери, а також "перекачування" енергії пульсацій від дрібних вихорів до більш крупних на виході з камери змішування. Попри відносно невеликі прояви позитивного ефекту впливу керувальних дій на ЕКВС в об'ємі тупикової частини камери засвідчено підвищення енергії пульсацій швидкості потоку в характерній зоні вихідного перерізу ВК до 72 %. Висновки. Експериментально доведено можливість ефективного керування ЕКВС, які визначають процеси масо-і теплопереносу у вихрових камерах змішування. Керування здійснюється системою неперервних упорядкованих вихрових шнурів, що генеруються нерухомими крилами кінцевого розмаху, вмонтованими у вхідному соплі камери. Ключові слова: камера змішування; когерентні вихрові структури; керування; криловий вихорогенератор; вихрові шнури; взаємна сприйнятливість.
Experimental Study on Planing Motion of a Cylinder at Angle of Attack in the Cavity Formed behind an Axisymmetric Cavitator
Journal of Ship Research, 2019
This article presents experimental studies of the planing motion of an axisymmetric cylindrical b... more This article presents experimental studies of the planing motion of an axisymmetric cylindrical body along the surface of a cavity formed behind an axisymmetric cavitator at some angle of attack. The main focus is on the analysis of processes of interaction between the planing body and cavity surfaces. It also develops methods for determining the forces and cavity shape in the interaction zone and behind the planing surface. A number of issues related to supercavitating motion at shallow depth are investigated for moderate Froude numbers under conditions of non-negligible gravity effect.
Research Bulletin of the National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", 2016
Background. Improvement of the working processes efficiency of power and technological machinery ... more Background. Improvement of the working processes efficiency of power and technological machinery and installations of vortex type. Objective. Statistical analysis of experimental test of the new methods of power-capacious coherent vortical structures control. Just their positive influence on processes of the transfer of mass, momentum and energy in swirling flows determines to a great extent the operating effectiveness of equipment. Methods. Spectral valuations data of represented in the present article, part 1, methods of artificial vortical disturbances influence on power-capacious coherent formation were subjected to the more detailed numerical processing on digital foundation. Results. Analysis of distributions of the composite swirling flow average actual velocities and the fluctuating movement intensity in characteristic area of the most power-capacious coherent vortical structure testifies to its definite stability and quasi-steady current. On the strength of this fact the detailed estimation of fluctuating movement energy balance according to determined characteristic frequency bands was carried out along the researching zone. The features of action of various eddy-generator types from the standpoint of control "stiffness" of the transfer processes were shown. Dispersion analysis confirmed the data of spectral processing of the information, put in part 1 of the article regarding to discovered phenomenon of "reverse decay of the vortices", that is the most typical for two-dimensional eddy-generator (EG № 1). Conclusions. Developed methods and their possible modifications offer the prospect of efficacious low-expended control on micro-level by hydromechanical, thermal and chemical processes in the cylinders of internal combustion engines, in vortex burners, combustion chambers of rocket engines, furnaces, plasmatrons, in mixers, chemical reactors, nuclear powerplants etc.
Mechanics and Advanced Technologies
The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed unde... more The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed underwater supercavitating vehicles with cone cavitators. The cone cavitators are considered as operating controls of the supercavitating vehicle motion. The mathematical model of a “slender” unsteady cavity based on the G.V.Logvinovich principle of independence of the cavity section expansion is used. Experimental studies of the rotary cone cavitators were carried out at the high-speed experimental tank of the Institute of Hydromechanics of the NAS of Ukraine. Based on test results, the approximate dependences of both the drag coefficient and the lift coefficient of an inclined cone cavitator on the rotary angle in a wide range of cone angles are proposed. The range of cone angles is determined when the cone cavitators are the more effective operating controls in comparison with equivalent disk cavitator. With the help of computer simulation, a number of problems of dynamics of the supercav...
Аналіз варіантів статичного керування характеристиками вихідного потоку вихрової камери
ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБА УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРОЙ ТЕЧЕНИЯ В ВИХРЕВЫХ КАМЕРАХ КРЫЛЬЕВЫМИ ВИХРЕГЕНЕРАТОРАМИ
Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 2018
Proceedings of the 10th International Symposium on Cavitation (CAV2018), 2018
The aim and essence of this study is research of planing motion of an axisymmetrical cylindrical ... more The aim and essence of this study is research of planing motion of an axisymmetrical cylindrical body along the cavity surface formed behind an axisymmetrical cavitator at some angle of attack, with the focus made on the study and analysis of the processes of interaction between the planing and cavity surfaces, including the development of robust methods for determining the forces and the cavity shape in the zone of this interaction and behind the planing surface
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Jan 29, 2018
Досліджено новий спосіб керування енергоємними когерентними вихровими структурами (ЕКВС), які виз... more Досліджено новий спосіб керування енергоємними когерентними вихровими структурами (ЕКВС), які визначають процеси масо-і теплопереносу у вихрових камерах. Він полягає в раціональній організації напрямлених керувальних дій на ЕКВС системою неперервних упорядкованих вихрових шнурів від мініатюрного крила малого видовження, яке встановлене у проточному тракті впускного сопла камери. Запропоновано теоретико-експериментальне обгрунтування досліджуваного способу на основі принципу взаємної сприйнятливості вихрових структур Ключові слова: когерентні вихрові структури, керування структурою течії, вихрова камера, криловий вихорогенератор, взаємна сприйнятливість вихорів Исследован новый способ управления энергоёмкими когерентными вихревыми структурами (ЭКВС), которые определяют процессы массо-и теплопереноса в вихревых камерах. Он состоит в рациональной организации направленных управляющих воздействий на ЭКВС системой непрерывных упорядоченных вихревых шнуров от миниатюрного крыла малого удлинения, установленного в проточном тракте впускного сопла камеры. Предложено теоретико-экспериментальное обоснование исследуемого способа на основе принципа взаимной восприимчивости вихревых структур Ключевые слова: когерентные вихревые структуры, управление структурой течения, вихревая камера, крыльевой вихрегенератор, взаимная восприимчивость вихрей
Mechanics and advanced technologies, May 31, 2022
The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed unde... more The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed underwater supercavitating vehicles with cone cavitators. The cone cavitators are considered as operating controls of the supercavitating vehicle motion. The mathematical model of a "slender" unsteady cavity based on the G.V. Logvinovich principle of independence of the cavity section expansion is used. Experimental studies of the rotary cone cavitators were carried out at the high-speed experimental tank of the Institute of Hydromechanics of the NAS of Ukraine. Based on test results, the approximate dependences of both the drag coefficient and the lift coefficient of an inclined cone cavitator on the rotary angle in a wide range of cone angles are proposed. The range of cone angles is determined when the cone cavitators are the more effective operating controls in comparison with equivalent disk cavitator. With the help of computer simulation, a number of problems of dynamics of the supercavitating vehicle with cone cavitators were investigated: balancing the vehicle, the motion stabilization, maneuvering the vehicle, the cavity control. For the first time, experimental verification of the mathematical model of the supercavitating vehicle dynamics "as a whole" was performed by testing the model with cone cavitators and cavity-piercing fins with a degree of freedom in pitch.
Experimental Study on Planing Motion of a Cylinder at Angle of Attack in the Cavity Formed behind an Axisymmetric Cavitator
Journal of Ship Research, 2019
<jats:p>This article presents experimental studies of the planing motion of an axisymmetric... more <jats:p>This article presents experimental studies of the planing motion of an axisymmetric cylindrical body along the surface of a cavity formed behind an axisymmetric cavitator at some angle of attack. The main focus is on the analysis of processes of interaction between the planing body and cavity surfaces. It also develops methods for determining the forces and cavity shape in the interaction zone and behind the planing surface. A number of issues related to supercavitating motion at shallow depth are investigated for moderate Froude numbers under conditions of non-negligible gravity effect.</jats:p>
Ekologìčna bezpeka ì prirodokoristuvannâ, Feb 23, 2018
A new method for direct control of energy-intensive coherent vortex structures (ECVS) in a vortex... more A new method for direct control of energy-intensive coherent vortex structures (ECVS) in a vortex chamber is provided with stable vortex wires, which are descended from the lateral edges of a small elongated wing which is mounted in the inlet nozzle of the chamber. The main task is to determine the reaction of the ECVS in the dead-end ("passive") and the flow ("active") parts of the chamber to the control actions of the nozzle exciter is solved. The efficiency of the principle of mutual susceptibility of vortex structures on the processes of controlling coherent structures for bounded flows in the fields of centrifugal forces is experimentally proved. The observed phenomenon of "pumping" energy of pulsations from small vortices to larger ones allows it to be used to control aerodynamic and hydrodynamic processes of mixing and thermal processes in vortex process and energy devices.
ASME Press eBooks, 2018
The aim and essence of this study is research of planing motion of an axisymmetrical cylindrical ... more The aim and essence of this study is research of planing motion of an axisymmetrical cylindrical body along the cavity surface formed behind an axisymmetrical cavitator at some angle of attack, with the focus made on the study and analysis of the processes of interaction between the planing and cavity surfaces, including the development of robust methods for determining the forces and the cavity shape in the zone of this interaction and behind the planing surface
Mechanics and Advanced Technologies, 2017
Анотація. Експериментальні дослідження тонкої структури складних закручених потоків та нестандарт... more Анотація. Експериментальні дослідження тонкої структури складних закручених потоків та нестандартних засобів керування процесами переносу у вихровій камері виявили необхідність модернізації вузлів аеродинамічного стенда для зменшення похибки від їх механічної вібрації при інструментальних вимірюваннях через появу в сигналах додаткових складових від наведених миттєвих переносних швидкостей течії. Цей фактор ускладнює аналіз характеристик вихрових структур різних масштабів. Метою роботи є моніторинг вібраційно небезпечних зон установки та зменшення негативних наслідків вібрації щодо результатів термоанемометричних вимірювань. Для мінімізації шкідливого впливу вібрації елементів аеродинамічного стенда на результати досліджень в його конструкцію було внесено ряд змін. Оцінка якості цих змін передбачала вимірювання віброприскорень в двох зонах: 1-безпосередньо біля двох основних джерел вимушених коливань (електродвигун та вентилятор); 2-в зоні розташування координатного пристрою з державками термоанемометричних датчиків. Експериментально доведено, що модернізація аеродинамічного стенда знизила величини віброприскорення в напрямку поздовжньої осі камери приблизно в 4 рази та уздовж вертикальної осі приблизно в 2 рази. Отримані дані дозволяють зменшити похибки визначення статистичних характеристик течії та коригувати ідентифікацію виявлених вихрових структур у вихровій камері Ключові слова: вихрова камера, вихрові структури, характеристики течії, термоанемометричні вимірювання, вібродіагностика, віброприскорення
Journal of Shipping and Ocean Engineering, 2015
We present the results of theoretical and experimental studies of flow processes of extended axis... more We present the results of theoretical and experimental studies of flow processes of extended axisymmetric cavitators during motion near a free surface taking into account a considerable effect of fluid weightiness. The main objective of work is to study ways of reduction of fluid weightiness effect using lift at cavitator and other body (hull) elements within a cavity, in order to apply this way of drag reduction for a range of considerably lower motion speeds.
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
A technique of using coherent vortex formations of the dead-end zone of the vortex chamber of the... more A technique of using coherent vortex formations of the dead-end zone of the vortex chamber of the end type as a controlling factor influencing the structure and characteristics of the output flow has been developed. The kinematic parameters of the flow relative to chambers with elongated and extremely short dead-end parts in the range of Reynolds numbers according to the parameters of the nozzle Re=47080–86530 were investigated. The reaction of the flow structure in the output sections of the vortex chambers was determined experimentally using thermoanemometry. Profiles of time-averaged transversal and axial velocity projections, as well as corresponding values of the relative intensity of velocity pulsations, were obtained. It was found that at Re=86530, the elongation of the dead-end part of the chamber leads to a decrease in the initial cross-section of the transversal component by 15 % with an increase in the axial component by 19.7 %, and, at Re=47080, to a decrease in the tran...
A new technique was studied aimed at controlling energy-intensive coherent vortex structures (ECV... more A new technique was studied aimed at controlling energy-intensive coherent vortex structures (ECVS) that define the processes of mass- and heat transfer in vortex chambers. This is important because the swirled flows are employed in a wide class of machines and devices. The basic principle of the method implies rational organization of targeted controlling actions on ECVS using the systems of ordered vortex cords that run down the end edges of a miniature thin wing. The wing is mounted in a flow-through tract of the inlet nozzle of the vortex chamber at different angles of attack. Using the wing with a small elongation significantly extends the range of continuous angles of attack. Combined with strict requirements to the streamlined surfaces (especially near the leading edge of the wing), it reduces the aerodynamic drag. We obtained data on aerodynamic blowing for three types of profiles. Relatively thin profiles were selected to ensure the permanence of lifting coefficient over a ...
Research Bulletin of the National Technical University of Ukraine "Kyiv Politechnic Institute", 2018
керування енергоємними когерентними вихровими структурами (ЕКВС), а отже, процесами переносу маси... more керування енергоємними когерентними вихровими структурами (ЕКВС), а отже, процесами переносу маси, імпульсу та енергії у вихрових камерах змішування (ВК) для підвищення ефективності робочих процесів вихрових технологічних і енергетичних апаратів. Мета дослідження. На основі принципу взаємної сприйнятливості вихрових структур дослідити реакцію ЕКВС у тупиковій частині камери і на виході з неї на спрямовані керувальні дії кінцевих вихрових шнурів, які створюють крилові вихорогенератори у вхідному соплі ВК. Надати кількісну оцінку "тонкому" впливу на ЕКВС, які визначають характеристики змішування потоків у ВК. Методика реалізації. Поєднання експериментального дослідження формування керувальних вихорів та експериментальних характеристик ЕКВС з теоретичним аналізом аеродинамічної моделі крилового вихорогенератора. Результати дослідження. Виявлено явища перерозподілу енергії середнього руху газу на користь енергії пульсацій у тупиковій зоні камери, а також "перекачування" енергії пульсацій від дрібних вихорів до більш крупних на виході з камери змішування. Попри відносно невеликі прояви позитивного ефекту впливу керувальних дій на ЕКВС в об'ємі тупикової частини камери засвідчено підвищення енергії пульсацій швидкості потоку в характерній зоні вихідного перерізу ВК до 72 %. Висновки. Експериментально доведено можливість ефективного керування ЕКВС, які визначають процеси масо-і теплопереносу у вихрових камерах змішування. Керування здійснюється системою неперервних упорядкованих вихрових шнурів, що генеруються нерухомими крилами кінцевого розмаху, вмонтованими у вхідному соплі камери. Ключові слова: камера змішування; когерентні вихрові структури; керування; криловий вихорогенератор; вихрові шнури; взаємна сприйнятливість.
Experimental Study on Planing Motion of a Cylinder at Angle of Attack in the Cavity Formed behind an Axisymmetric Cavitator
Journal of Ship Research, 2019
This article presents experimental studies of the planing motion of an axisymmetric cylindrical b... more This article presents experimental studies of the planing motion of an axisymmetric cylindrical body along the surface of a cavity formed behind an axisymmetric cavitator at some angle of attack. The main focus is on the analysis of processes of interaction between the planing body and cavity surfaces. It also develops methods for determining the forces and cavity shape in the interaction zone and behind the planing surface. A number of issues related to supercavitating motion at shallow depth are investigated for moderate Froude numbers under conditions of non-negligible gravity effect.
Research Bulletin of the National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", 2016
Background. Improvement of the working processes efficiency of power and technological machinery ... more Background. Improvement of the working processes efficiency of power and technological machinery and installations of vortex type. Objective. Statistical analysis of experimental test of the new methods of power-capacious coherent vortical structures control. Just their positive influence on processes of the transfer of mass, momentum and energy in swirling flows determines to a great extent the operating effectiveness of equipment. Methods. Spectral valuations data of represented in the present article, part 1, methods of artificial vortical disturbances influence on power-capacious coherent formation were subjected to the more detailed numerical processing on digital foundation. Results. Analysis of distributions of the composite swirling flow average actual velocities and the fluctuating movement intensity in characteristic area of the most power-capacious coherent vortical structure testifies to its definite stability and quasi-steady current. On the strength of this fact the detailed estimation of fluctuating movement energy balance according to determined characteristic frequency bands was carried out along the researching zone. The features of action of various eddy-generator types from the standpoint of control "stiffness" of the transfer processes were shown. Dispersion analysis confirmed the data of spectral processing of the information, put in part 1 of the article regarding to discovered phenomenon of "reverse decay of the vortices", that is the most typical for two-dimensional eddy-generator (EG № 1). Conclusions. Developed methods and their possible modifications offer the prospect of efficacious low-expended control on micro-level by hydromechanical, thermal and chemical processes in the cylinders of internal combustion engines, in vortex burners, combustion chambers of rocket engines, furnaces, plasmatrons, in mixers, chemical reactors, nuclear powerplants etc.
Mechanics and Advanced Technologies
The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed unde... more The work is devoted to theoretical and experimental investigations of dynamics of high-speed underwater supercavitating vehicles with cone cavitators. The cone cavitators are considered as operating controls of the supercavitating vehicle motion. The mathematical model of a “slender” unsteady cavity based on the G.V.Logvinovich principle of independence of the cavity section expansion is used. Experimental studies of the rotary cone cavitators were carried out at the high-speed experimental tank of the Institute of Hydromechanics of the NAS of Ukraine. Based on test results, the approximate dependences of both the drag coefficient and the lift coefficient of an inclined cone cavitator on the rotary angle in a wide range of cone angles are proposed. The range of cone angles is determined when the cone cavitators are the more effective operating controls in comparison with equivalent disk cavitator. With the help of computer simulation, a number of problems of dynamics of the supercav...