629.762 Некоторые примеры численного моделирования нестационарных газодинамических явлений в обеспечение проектирования летательных аппаратов

Плюснин А. В. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)

ТЕЧЕНИЕ ГАЗА, ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ВЫБРОС, ПУСКОВОЙ КОНТЕЙНЕР, ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППА-РАТ, ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ


doi: 10.18698/2309-3684-2020-4-4460


Рассмотрена задача о неустановившемся перетекании газа между двумя поло-стями в пространственной и инженерной постановках. Представлено сопостав-ление двух решений, позволяющее оценивать точность инженерного подхода, обычно используемого при практических расчетах. Рассмотрена также задача об определении неустановившегося силового воздействия на дно пускового контейне-ра на этапе выхода из него летательного аппарата в процессе газодинамического выброса. Численное моделирование пространственных задач выполнялось в соот-ветствии с классическим методом С.К. Годунова, в том числе, с использованием техники подвижных сеток.


[1] Леонов А.Г., Прохорчук Ю.А. Особенности компоновочных и аэродинами-ческих схем летательных аппаратов при больших сверхзвуковых скоро-стях. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, № 3 (15). DOI: 10.18698/2308-6033-2013-3-618
[2] Грумондз В.Т., Половинкин В.В., Яковлев Г.А. Теория движения двусред-ных аппаратов. Математические модели и методы исследования. Москва, Вузовская книга, 2012, 644 с.
[3] Дегтярь В.Г., Пегов В.И. Гидродинамика подводного старта ракет. Москва, Машиностроение, 2009, 448 с.
[4] Щеглов Г.А. Модификация метода вихревых элементов для расчета гид-родинамических характеристик гладких тел. Вестник МГТУ им. Н.Э. Бау-мана. Сер. Машиностроение, 2009, № 2, с. 26–35.
[5] Dergachev S.A., Marchevsky I.K., Shcheglov G.A. Flow simulation around 3D bodies by using Lagrangian vortex loops method with boundary condition satis-faction with respect to tangential velocity components. Aerospace Science and Technology, 2019, vol. 94, art no. 105374.
[6] Marchevsky I.K.,Shcheglov G.A. Efficient semi–analytical integration of vortex sheet influence in 3d vortex method. 5th International Conference on Particle–Based Methods — Fundamentals and Applications, PARTICLES, 2017, pp. 703–714.
[7] Братчев А.В., Ватолина Е.Г., Горский В.В., Забарко Д.А., Коваленко В.В., Котенев В.П., Полежаев Ю.А., Сахаров В.И. Математическое моделирова-ние тепловых и газодинамических процессов при проектировании лета-тельных аппаратов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 216 с.
[8] Горский В.В. Теоретические основы расчета абляционной тепловой за-щиты. Москва, Научный мир, 2015, 688 с.
[9] Зарубин В.С. Прикладные задачи термопрочности элементов конструк-ций. Москва, Машиностроение, 1985, 294 с.
[10] Димитриенко Ю.И. Механика композитных конструкций при высоких тем-пературах. Москва, Физматлит, 2018, 448 с.
[11] Димитриенко Ю.И., Коряков М.Н., Захаров А.А., Строганов А.С. Численное моделирование сопряженных аэрогазодинамических и термомеханиче-ских процессов в композитных конструкциях высокоскоростных летатель-ных аппаратов. Математическое моделирование и численные методы, 2014, № 3, c. 3–24.
[12] Соколовский М.И., Петренко В.И., Зыков Г.А. и др. Управляемые энергети-ческие установки на твердом ракетном топливе. Москва, Машинострое-ние, 2003, 464 с.
[13] Димитриенко Ю.И., Кулагин Ю.А., Ярмола А.П. Моделирование газодина-мических процессов в камерах сгорания двигателей с анизотропными твер¬дыми топливами. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2011, № S3, с. 100–109.
[14] Арзуманов Ю.Л., Петров Р.А., Халатов Е.М. Системы газоснабжения и устройства пневмоавтоматики ракетно-космических комплексов. Москва, Машиностроение, 1997, 464 с.
[15] Арзуманов Ю.Л., Халатов Е.М., Чекмазов В.И. Математические модели систем пневмоавтоматики. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 296 с.
[16] Гогричиани Г.В., Шипилин А.В. Переходные процессы в пневматических системах. Москва, Машиностроение, 1986, 160 с.
[17] Плюснин А.В. Моделирование параметров наддува свободного простран-ства контейнера при газодинамическом выбросе летательного аппарата с учетом свойств реального газа. Математическое моделирование и числен-ные методы, 2016, № 3, c. 53–78.
[18] Плюснин А.В. К вопросу об определении достаточного количества газа для предварительного наддува пускового контейнера при подводном га-зодинамическом выбросе ЛА. Сборник трудов конференции «XLI Академи-ческие чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С. П. Ко-ролёва и других выдающихся отечественных ученых — пионеров освоения космического пространства», 2017, с. 516–517.
[19] Плюснин А.В. Учет эффекта вторичного догорания при расчетах систем газодинамического выброса летательного аппарата. Математическое моделирование и численные методы, 2014, № 3, c. 55–73.
[20] Плюснин А.В. Математическое моделирование процесса втекания воды в кольцевое пространство контейнера при подводном газодинамическом выбросе летательного аппарата. Математическое моделирование и чис-ленные методы, 2017, № 2, с. 39–64.
[21] Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т.2. Санкт-Петербург, Лань, 2004, 560 с.
[22] Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Москва, Машиностроение, 1992, 672 с.
[23] Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. Москва, Наука, 1976, 400 с.
[24] Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Особенности математического моделирова-ния технических устройств. Математическое моделирование и численные методы, 2014, № 1, c. 5–17.
[25] Плюснин А.В., Бондаренко Л.А., Сабиров Ю.Р. Анализ газогидродинами-ческих процессов и методов их расчета на основе опыта предприятия в отработке подводного минометного старта. Ракетные комплексы и ракет-нокосмические системы — проектирование, экспериментальная отработ-ка, летные испытания, эксплуатация. Труды секции 22 имени академика В.Н. Челомея XXXIX Академических чтений по космонавтике, Реутов, 2015, с. 74–83.


Плюснин А.В. Некоторые примеры численного моделирования нестационар-ных газодинамических явлений в обеспечение проектирования летательных аппа-ратов. Математическое моделирование и численные методы, 2020, № 4, с. 44–60.



Скачать статью

Количество скачиваний: 281