532.582.4:517.958 Моделирование дозвукового отрывного обтекания осесимметричных тел с донным срезом при ненулевых углах атаки
Тимофеев В. Н. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ДОЗВУКОВОЕ ОТРЫВНОЕ ОБТЕКАНИЕ, МЕТОД ДИСКРЕТНЫХ ВИХРЕЙ, ДОННОЕ ДАВЛЕНИЕ
doi: 10.18698/2309-3684-2020-3-99116
По схеме течения с эквивалентной полубесконечной поверхностью исследуется дозвуковое обтекание осесимметричных тел с линией отрыва, расположенной в области донного среза. Даны рекомендации по усовершенствованию методики моделирования в случае ненулевых углов атаки. Расчетные соотношения методики адаптированы для использования метода дискретных вихрей. Представлены подробные данные о распределении скорости и давления на поверхности цилиндрического тела с донным срезом и головной частью оживальной формы при ненулевых углах атаки.
[1] Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. Т. 2. Методы расчета различных течений. Москва, Мир, 1991, 552 с.
[2] 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.
[3] 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.
[4] Головкин М.А., Головкин В.А., Калявкин В.М. Вопросы вихревой гидромеханики. Москва, Физматлит, 2009, 264 с.
[5] Saffman P.G. Vortex Dynamics. Cambridge, Cambridge University Press, 1992, 311 p.
[6] 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.
[7] Lewis R.I. Vortex element methods for fluid dynamic analysis of engineering systems. Cambridge, Cambridge University Press, 2005, 592 p.
[8] 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.
[9] Плюснин А.В. Моделирование внутреннего и внешнего нестационарного взаимодействия корпуса летательного аппарата с жидкостью методом граничных элементов. Математическое моделирование и численные методы, 2014, № 2, c. 77–100.
[10] 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.
[11] 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.
[12] Белоцерковский С.М., Ништ М.И., Котовский В.Н., Федоров Р.М. Трехмерное отрывное обтекание тел произвольной формы. Москва, ЦАГИ, 2000, 265 с.
[13] Гогиш Л.В., Степанов Г.Ю. Отрывные и кавитационные течения. Основные свойства и расчет модели. Москва, Наука, 1990, 384 с.
[14] 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).
[15] Тимофеев В. Н. Построение полубесконечного эквивалентного тела при математическом моделировании дозвукового отрывного осесимметричного обтекания. Математическое моделирование и численные методы, 2016, № 4, c. 67–83.
[16] 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, art. no. 012095.
[17] 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.
[18] Аубакиров Т.О., Белоцерковский С.М., Желанников А.И., Ништ М.И. Нелинейная теория крыла и ее приложения. Алматы, Гылым, 1997, 448 с.
[19] 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.
[20] Тимофеев В.Н. Особенности вихревой схемы при моделировании дозвукового отрывного обтекания с полубесконечным эквивалентным телом. Математическое моделирование и численные методы, 2017, № 4, с. 73–91.
[21] Димитриенко Ю.И. Механика сплошной среды. Т. 1. Тензорный анализ. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 367 с.
[22] Любимов А.Н., Тюмнев Н.М., Хут Г.И. Методы исследования течений газа и определения аэродинамических характеристик осесимметричных тел. Москва, Наука, 1995, 397 с.
Тимофеев В.Н. Моделирование дозвукового отрывного обтекания осесимметричных тел с донным срезом при ненулевых углах атаки. Математическое моделирование и численные методы, 2020, № 3, с. 99–116.
Скачать статью
Количество скачиваний: 419