531.6.011.32:532.582.4 Моделирование дозвукового отрывного обтекания тел с донным срезом по схеме течения с эквивалентной полубесконечной поверхностью при малых углах атаки
Тимофеев В. Н. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ДОЗВУКОВОЕ ОТРЫВНОЕ ОБТЕКАНИЕ, СХЕМА ТЕЧЕНИЯ, ЭКВИВАЛЕНТНОЕ ТЕЛО, МЕТОД ДИСКРЕТНЫХ ВИХРЕЙ
doi: 10.18698/2309-3684-2019-4-3149
Рассматривается дозвуковое обтекание цилиндрических тел с отрывом, локализованном в окрестности донного среза. Используется схема течения с эквивалентной поверхностью, содержащей полубесконечный участок. Даны рекомендации по формированию конфигурации такой эквивалентной полубесконечной поверхности при ненулевых углах атаки. Трудоемкость вычислений снижена за счет учета специфики применяемой схемы течения и использования П-образных вихревых нитей в методе дискретных вихрей. Представлены результаты математического моделирования обтекания цилиндрических тел с оживальной головной частью и донным срезом при малых углах атаки.
Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. Т. 2. Методы расчета различных течений. Москва, Мир, 1991, 552 с.
Патанкар С.В. Численные методы решения задач теплообмена и динамики. Москва, Энергоатомиздат, 1984, 152 с.
Калугин В.Т., Соболев В.Ю. Математическое моделирование процессов дозвукового турбулентного обтекания стабилизирующих устройств летательных аппаратов в условиях отрыва потока. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2005, № 2, с. 20–30.
Ефремова М.Ю., Крюков П.В., Галактионов А.Ю. Численный расчет аэродинамических характеристик сферического тела с протоком при дозвуковых скоростях. Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник, 2015, № 1, с. 129–135.
Вальгер С.А., Федоров А.В., Федорова Н.Н. Структура турбулентного отрывного течения в окрестности установленной на пластине призмы с квадратным сечением. Теплофизика и Аэромеханика, 2015, т. 22, № 1, с. 29–42.
Белоцерковский С.М., Ништ М.И., Котовский В.Н., Федоров Р.М. Трехмерное отрывное обтекание тел произвольной формы. Москва, ЦАГИ, 2000, 265 с.
Андронов П.Р., Гувернюк С.В., Дынникова Г.Я. Вихревые методы расчета нестационарных гидродинамических нагрузок. Москва, Ин-т механики МГУ им. М.В. Ломоносова, 2006, 184 с.
Lewis R.I. Vortex element methods for fluid dynamic analysis of engineering systems. Cambridge University Press, 2005, 592 p.
Kuzmina K.S., Marchevskii I.K., Moreva V.S. Vortex sheet intensity computation in incompressible flow simulation around an airfoil by using vortex methods. Mathematical Models and Computer Simulations, 2018, vol.10, iss.3, pp.276–287.
Kuzmina K.S., Marchevsky I.K., Milani D., Ryatina E.P. Accuracy comparison of different approaches for vortex sheet discretization on the airfoil in vortex particles method. Proceedings of 5th International Conference on Particle-Based Methods, Particles,2017, pp.691–702.
Коцур О.С., Щеглов Г.А. Реализация метода обмена интенсивностями вортонов-отрезков для учета вязкости в методе вихревых элементов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2018, № 3, с. 48–67.
Дергачев С.А., Щеглов Г.А. Моделирование обтекания тел методом вихревых элементов с использованием замкнутых вихревых петель. Научный вестник МГТУ ГА, 2016, № 223, с. 19–27. DOI 10.26467/2079-0619-2016--223-19-27
Гогиш Л.В., Степанов Г.Ю. Отрывные и кавитационные течения. Основные свойства и расчет модели. Москва, Наука, 1990, 384 с.
Тимофеев В.Н. Математическое моделирование отрывного дозвукового обтекания осесимметричных тел с учетом донного давления. Инженерный журнал: наука и инновации, 2014, вып. 10. URL: http://engjournal.ru/catalog/mathmodel/aero/1246.html (дата обращения 17.10.2017).
Тимофеев В.Н. Построение полубесконечного эквивалентного тела при математическом моделировании дозвукового отрывного осесимметричного обтекания. Математическое моделирование и численные методы, 2016, № 4 (12), с. 67–83.
Timofeev V.N. Mathematical simulation of the subsonic flow around the lengthening bodies with the flow separation in the region of ground shear with the use of an equivalent body. Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol.1141, iss.1, art.no 012095.
Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Москва, Дрофа, 2003, 840 с.
Лифанов И.К. Метод сингулярных интегральных уравнений и численный эксперимент (в математической физике, аэродинамике, теории упругости и дифракции волн). Москва, ТОО «Янус», 1995, 520 с.
Аубакиров Т.О., Белоцерковский С.М., Желанников А.И., Ништ М.И. Нелинейная теория крыла и ее приложения. Алматы, Гылым, 1997, 448 с.
Тимофеев В.Н. Особенности вихревой схемы при моделировании дозвукового отрывного обтекания с полубесконечным эквивалентным телом. Математическое моделирование и численные методы, 2017, № 4 (16), с. 73–91.
Тимофеев В.Н. Моделирование дозвукового отрывного обтекания тел с донным срезом по схеме течения с эквивалентной полубесконечной поверхностью при малых углах атаки. Математическое моделирование и численные методы, 2019, № 4, с. 31–49.
Скачать статью
Количество скачиваний: 483