Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского
ENG
Версия для печати

Учёные записки ЦАГИ, ВЫПУСК №1, 2015г.

Метод Галеркина с разрывными базисными функциями для системы уравнений Рейнольдса с моделью турбулентности класса EARSM

И. С. Босняков, В. В. Власенко, А. В. Волков, С. В. Ляпунов, А. И. Трошин

Представлен численный метод Галеркина с разрывными базисными функциями для решения полной системы уравнений Рейнольдса для сжимаемого газа, замкнутой небуссинесковой моделью турбулентности класса EARSM. Движение по времени осуществляется по явной 5-шаговой схеме Рунге — Кутты с многосеточным алгоритмом для ускорения сходимости к стационарному решению. Рассмотрены особенности реализации метода, описаны коррекции, производимые на каждом шаге по времени, релаксация параметров турбулентности и другие способы повышения устойчивости счета. Представлены результаты тестовых расчетов турбулентного пограничного слоя на пластине и обтекания трехзвенного крылового профиля под большим углом атаки с порядками точности до четвертого включительно. Проведен анализ сходимости расчетов по сетке.

Ключевые слова: метод Галеркина с разрывными базисными функциями, система уравнений Рейнольдса, модель турбулентности, порядок точности.

РАСЧЕТ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИНТА ВЕРТОЛЕТА НА РЕЖИМЕ ВИСЕНИЯ И ПРОФИЛЕЙ В НЕСТАЦИОНАРНОМ ПОТОКЕ

Н. А. ВЛАДИМИРОВА

Методы вычислительной аэродинамики (CFD) применяются для моделирования обтекания и расчета аэродинамических характеристик винта вертолета. С целью верификации и валидации используемых численных методов разработаны методики проведения расчетов обтекания несущего винта в двух программных CFD-комплексах. Показано удовлетворительное согласование результатов расчетов интегральных и распределенных характеристик вращающегося двухлопастного винта на режиме висения с данными эксперимента ЦАГИ. Предложена технология расчета двумерного трансзвукового обтекания вертолетных профилей в обращенном движении нестационарным пульсационным потоком с заданным периодическим законом изменения величины скорости набегающего потока по времени. Сравниваются результаты расчетов в прямом и обращенном движении профиля. Обнаружено явление гистерезиса по числу М набегающего потока.

Ключевые слова: несущий винт, профиль, вычислительная аэродинамика, аэродинамические характеристики, нестационарное обтекание, гистерезис.

Взаимная корреляция пристенных пульсаций давления перед конфигурацией «прямой уступ — обратный уступ» и в следе за ней

а. ю. голубев, б. м. ефимцов

Проведены лабораторные параметрические исследования характеристик пульсаций давления перед конфигурацией «прямой уступ — обратный уступ» и следе за ней, а также их взаимной корреляции. Изучено влияние ширины конфигурации, ее удлинения (в направлении потока), смещения точки наблюдения в следе за ней относительно линии тока над точкой наблюдения перед ней, а также скоса потока относительно этой комбинации. Исследованы характеристики пульсаций давления перед комбинацией «прямой уступ — обратный уступ» и в следе за ней при наличии ее одиночных разрывов разного удлинения. Установлено, что эта особенность конфигурации не оказывает существенного влияния на коррелированность пульсаций давления перед ней и в следе за ней.

Ключевые слова: пульсации давления, глобальная корреляция, комбинация «прямой уступ — обратный уступ».

ПРОБОЙ СТЕНКИ ГЕРМООТСЕКА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЧАСТИЦЕЙ С ОБРАЗОВАНИЕМ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

С. П. Авершьев, Ю. М. Липницкий, Г. А. Макаревич, Н. Мамадалиев, Л. Ф. Пелипенко, А. Л. Половнев, А. С. Скалкин, П. В. Третьяков, А. Г. Шоколов

В работе приведены результаты комплексных экспериментально-расчетных исследований ударно-волновых и термодинамических параметров соударения частицы со стенкой гермоотсека космического аппарата (КА) в зависимости от физико-механических характеристик материала ударника и скорости соударения. Результаты расчетов параметров пробоя стенки и воздушных волн в гермоотсеке КА сопоставлены с данными экспериментальных измерений на установках МБУ и У-12 ФГУП «ЦНИИмаш».

Ключевые слова: космический аппарат, гермоотсек, метеороидные частицы, космический мусор, высокоскоростной удар, пробой, акустические волны.

Экспериментальное Измерение направленного коэффициента излучения материалов

А. Б. Корнилов

Рассмотрены вопросы измерений направленного коэффициента излучения материалов. Дан анализ результатов его спектрозонального измерения для различных материалов, отличающихся качеством поверхности и наличием на ней лакокрасочных покрытий. Рассмотрен подход к формированию расчетно-экспериментальной зависимости коэффициента излучения материала от толщины лакокрасочного покрытия.

Ключевые слова: экспериментальное измерение, тепловизор, спектрозональный направ­ленный коэффициент излучения.

К ВЫБОРУ ПОРОГОВ АЛГОРИТМА КОНТРОЛЯ ЦИФРОВОЙ АСИНХРОННОЙ СИСТЕМЫ ШТУРВАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНОГО САМОЛЕТА

С. Г. БАЖЕНОВ, Н. Б. ЛЫСЕНКОВА

Рассматривается случай, когда рассогласование между каналами резервированной системы штурвального управления самолета складывается из асинхронной и случайной составляющих. Предложен подход к оценке вероятности ложного срабатывания типичной системы контроля цифровой резервированной асинхронной системы управления, что позволяет выбирать пороги срабатывания, исходя из заданной вероятности ложного срабатывания. На основании решения классической задачи о выбросах и результатов моделирования на пилотажном стенде получены оценки вероятности ложного срабатывания и порогов системы контроля, которые затем корректируются по результатам летных испытаний.

Ключевые слова: самолет, цифровая система управления, резервирование, асинхронность, распределение, вероятность, система контроля, ложное срабатывание, порог срабатывания, время подтверждения, стендовое моделирование, летные испытания.

СНИЖЕНИЕ КОРОТКОВОЛНОВОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ СИСТЕМЫ МОМЕНТНЫХ УРАВНЕНИЙ ЗА СЧЕТ ее РАСШИРЕНИЯ

Ю. А. Никитченко

Рассмотрен метод снижения коротковолновой неустойчивости системы моментных уравнений, основанный на согласовании локального и балансового выражений замыкающих моментов. Согласующие добавки к замыкающим моментам представлены в виде самостоятельных дифференциальных уравнений и включены в общую систему уравнений. Численные тесты на примере задачи о профиле плоской ударной волны показали, что область коротковолновой неустойчивости полученной системы смещена в сторону бόльших чисел Маха.

Ключевые слова: моментные уравнения, многоатомные газы, замыкающие моменты, коротковолновая неустойчивость.



Вернуться к списку
Яндекс.Метрика