Тема выпускной квалификационной работы: «Экспериментальное исследование ламинарно-турбулентного перехода в свободно конвективном слое на вертикальной пластине с крупномасштабными возмущениями». Данная работа посвящена изучению свободно конвективного движения вдоль вертикальной пластины, зоны ламинарно-турбулентного перехода, а также определению границ этой области. Основной целью исследования являлась возможность управления процессами перехода при помощи воздействия на него различными крупномасштабными препятствиями в области ламинарного участка. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Измерение и получение осреднённых и пульсационных составляющих температуры и продольной компоненты скорости на экспериментальном стенде. 2. Изучение особенностей и структуры свободно конвективного течения и ламинарно-турбулентного перехода в естественных условиях при отсутствии крупномасштабных препятствий на пути потока. 3. Проведение сравнительного анализа влияния крупномасштабных препятствий на изменение структуры свободно конвективного пограничного слоя и характеристик течения. Работа проводилась на экспериментальной установке, позволяющей моделировать три режима течения: ламинарный, переходный и турбулентный. Основной частью является нагреваемая вертикальная пластина из алюминиевого листа шириной 90см и высотой 4.95м. Одна из её сторон отполирована и служит рабочей поверхностью, вдоль которой образуется свободно конвективный поток. Настоящие исследования проводились в режиме изотермической поверхности при температуре 60 С, температура воздуха на внешней границе пограничного слоя равна 24-25 С. В результате были получены данные по профильным характеристикам потока, а также по пульсационным составляющим температуры и продольной компоненты скорости для трех случаев: без препятствий на пути потока, с препятствиями в виде прямоугольника и в виде трапеции. Был проведен сравнительный анализ влияния крупномасштабных препятствий на изменение характеристик и границ ламинарно-турбулентного перехода. Анализ результатов показал, что внесение искусственного возмущения в поток ведет за собой значительные изменения в структуре свободно конвективного пограничного слоя.

The subject of the graduate qualification work is «Experimental investigation of laminar-turbulent transition in a free-convection layer on vertical plate with large-scale obstacles». The given work is devoted to studying free-convection motion along a vertical plate, zone of laminar-turbulent transition as well as defining the border this area. Main goal this research is control transitional process by affecting on the flow various large-scale obstacles in the laminar area. The research set the following tasks: 1. Measurement and obtaining mean and pulsation characteristics temperature and streamwise velocity on the experimental apparatus. 2. Study of the features and structure of a free-convection flow and a laminar-turbulent transition in natural conditions in the absence of large-scale obstacles to the flow path. 3. Comparative analysis of the influence of large-scale obstacles on changes in the structure of the free-convective boundary layer and flow characteristics. The work was performed on experimental equipment that allows simulate three flow regimes: laminar, transient and turbulent. The main part is a heated vertical plate made of aluminum sheet 90cm wide and 4.95 m high. One of the sides is polished and serves as a working surface along which a free-convective flow is formed. These research were carried in the mode of isothermal surface at a temperature of 60 С, the air temperature at outer boundary of the boundary layer is equal to 24-25 С . As a result, were obtained data on profile characteristics flow, as well as the pulsation characteristics of temperature and streamwise velocity for three cases: without obstacles in the flow path, with obstacles in the form of a rectangle and a trapezoid. Comparative analysis of the influence of large-scale obstacles on changes the characteristics and boundaries of the laminar-turbulent transition was carried. Analysis of the results showed that the introduction of an artificial obstacle to the flow leads to significant changes in the structure of the free-convective boundary layer.