531.6.011.32:532.582.4 Моделирование дозвукового отрывного обтекания тел методом дискретных вихрей на основе концепции эквивалентной поверхности с кубическими сплайнами
Тимофеев В. Н. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ДОЗВУКОВОЕ ОТРЫВНОЕ ОБТЕКАНИЕ, КОНЦЕПЦИЯ ВЯЗКО-НЕВЯЗКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, МЕТОД ДИСКРЕТНЫХ ВИХРЕЙ, ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ
doi: 10.18698/2309-3684-2020-4-2743
Для математического моделирования дозвукового отрывного обтекания осесимметричных тел с донным срезом использовалась методика с частичной реализацией концепции вязко-невязкого взаимодействия. Применялась схема течения с эквивалентной полубесконечной поверхностью. Численные моделирование проведено по алгоритмам методики с применением метода дискретных вихрей и аппроксимации сглаживающими кубическими сплайнами. Представлены данные о влиянии формы хвостового участка эквивалентной поверхности на распределение скорости и давления при осесимметричном обтекании тел с донным срезом. Предложенные рекомендации дают возможность более универсального применении данной методики.
[1] Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. Т. 2. Методы расчета различных течений. Москва, Мир, 1991, 552 с.
[2] Патанкар С.В. Численные методы решения задач теплообмена и динамики. Москва, Энергоатомиздат, 1984, 152 с.
[3] Калугин В.Т., Соболев В.Ю. Математическое моделирование процессов дозвукового турбулентного обтекания стабилизирующих устройств лета-тельных аппаратов в условиях отрыва потока. Вестник МГТУ им. Н.Э. Ба-умана. Сер. Машиностроение, 2005, № 2, с. 20–30.
[4] Головкин М.А., Головкин В.А., Калявкин В.М. Вопросы вихревой гидроме-ханики. 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 computa-tion in incompressible flow simulation around an airfoil by using vortex meth-ods. Mathematical Models and Computer Simulations, 2018, vol. 10, iss. 3, pp. 276–287.
[9] Коцур О.С., Щеглов Г.А. Реализация метода обмена интенсивностями вор-тонов-отрезков для учета вязкости в методе вихревых элементов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2018, № 3, с. 48–67.
[10] Дергачев С.А., Щеглов Г.А. Моделирование обтекания тел методом вихре-вых элементов с использованием замкнутых вихревых петель. Научный вестник МГТУ ГА, 2016, № 223, с. 19–27.
[11] Белоцерковский С.М., Ништ М.И., Котовский В.Н., Федоров Р.М. Трехмер-ное отрывное обтекание тел произвольной формы. Москва, ЦАГИ, 2000, 265 с.
[12] Гогиш Л.В., Степанов Г.Ю. Отрывные и кавитационные течения. Основные свойства и расчет модели. Москва, Наука, 1990, 384 с.
[13] 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).
[14] Тимофеев В. Н. Построение полубесконечного эквивалентного тела при математическом моделировании дозвукового отрывного осесимметрично-го обтекания. Математическое моделирование и численные методы, 2016, № 4, c. 67–83.
[15] Роджерс Д.Ф., Адамс Дж.А. Математические основы машинной графики. Москва, Наука, 2001, 576 с.
[16] Димитриенко Ю.И. Тензорное исчисление. Москва, Высшая школа, 2001, 576 с.
[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] 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.
[19] Тимофеев В.Н. Особенности вихревой схемы при моделировании дозвуко-вого отрывного обтекания с полубесконечным эквивалентным телом. Ма-тематическое моделирование и численные методы, 2017, № 4, с. 73–91.
[20] Аубакиров Т.О., Белоцерковский С.М., Желанников А.И., Ништ М.И. Нели-нейная теория крыла и ее приложения. Алматы, Гылым, 1997, 448 с.
[21] Тимофеев В.Н. Моделирование дозвукового отрывного обтекания тел с донным срезом по схеме течения с эквивалентной полубесконечной по-верхностью при малых углах атаки. Математическое моделирование и численные методы, 2019, № 4, с. 31–49.
Тимофеев В.Н. Моделирование дозвукового отрывного обтекания тел методом дискретных вихрей на основе концепции эквивалентной поверхности с кубическими сплайнами. Математическое моделирование и численные методы, 2020, № 4, с. 27–43.
Скачать статью
Количество скачиваний: 320