Учёные записки ЦАГИ, ВЫПУСК №5, 2015г.

Выбор рационального положения щелевого сопла на крыловом профиле с системой тангенциального выдува струи для подавления волнового отрыва потока

А. В. Петров, П. В. Савин

Приведены результаты расчетных исследований по определению рационального положения щелевого сопла для тангенциального выдува струи сжатого воздуха на верхнюю поверхность сверхкритического крылового профиля с целью подавления отрыва потока за скачком уплотнения при больших околозвуковых скоростях. Расчеты обтекания профиля с максимальной относительной толщиной 12% выполнены в результате численного решения двумерных уравнений Рейнольдса (2D RANS) с моделью турбулентности «k-omega» SST при числах Маха М_inf = 0.78 и Рейнольдса Re_inf = 40.3×10⁶ в диапазоне углов атаки alpha = —1° — +4°. Выдув струи осуществлялся на верхнюю поверхность профиля из щелевого сопла с относительной высотой h_rel = h_c/b = 0.001 при его расположении на относительных расстояниях от передней кромки профиля Xc_rel = Xc/b = 0.625, 0.65, 0.7 и двух значениях коэффициента импульса выдуваемой струи c_mju = 0.005 и 0.01.

Ключевые слова: профиль крыла, волновой отрыв потока, щелевое сопло, тангенциальный выдув струи, коэффициент импульса струи, аэродинамические характеристики.

Продольное обтекание цилиндра высокотемпературным потоком углекислого газа

В. Я. Боровой, И. В. Егоров, Е. Г. Зайцев, А. С. Скуратов, И. В. Струминская

Экспериментально исследовано продольное обтекание цилиндра высокотемпературным гиперзвуковым потоком углекислого газа. Эксперименты проводились в импульсной аэродинамической трубе ИТ-2М при числе Маха М_inf ≈ 12 и полной энтальпии до H_t = 4.5 МДж/кг. Исследованы распределения давления и коэффициента теплоотдачи по поверхности цилиндра, визуализирована головная ударная волна и определен ее отход. С помощью гребенок проведена диагностика потока.

Ключевые слова: импульсная аэродинамическая труба, продольно обтекаемый цилиндр, углекислый газ, гиперзвуковой поток, энтальпия, отход ударной волны, атмосфера Марса, давление, тепловой поток.

оптимизация геометрии узла подвески мотогондолы под крылом пассажирского самолета на основании численных расчетов с использованием уравнений rans

н. а. зленко, и. а. курсаков

Рассматривается методика использования результатов численного эксперимента в процессе оптимального аэродинамического проектирования узла подвески мотогондолы маршевой силовой установки под крылом пассажирского самолета. С целью иллюстрации возможностей предложенной методики приводятся результаты оптимизации геометрии пилона и пространственной ориентации мотогондолы маршевого ТРДД большой степени двухконтурности, расположенного под крылом среднемагистрального пассажирского самолета.

Ключевые слова: оптимизация, вычислительная аэродинамика, маршевая силовая установка, мотогондола, пилон.

Термодинамический анализ работы двухрежимной камеры сгорания высокоскоростного прямоточного воздушно-реактивного двигателя

е. а. мещеряков , в. в. яшина

На примере теплоподвода к потоку газа в канале со сверхзвуковой скоростью на входе, с использованием квазиодномерной схемы течения проведен термодинамический анализ критических режимов (режимов с термическим запиранием потока на выходе) двухмодовой работы камеры сгорания высокоскоростного прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Продемонстрированы преимущества работы камеры сгорания в дозвуковом режиме по таким показателям, как относительный подогрев рабочего газа, потери полного давления по проточному тракту, тяга камеры. С помощью принципа максимального производства энтропии установлен приоритет (единственность) дозвуковой моды работы камеры сгорания в диапазоне полетных чисел M_H = 3–7.5.

Ключевые слова: двухрежимный прямоточный воздушно-реактивный двигатель, камера сгорания, критический теплоподвод, прямой скачок, потери полного давления.

ПРИНЦИП МАКСИМУМА ФУНКЦИИ БЕРНУЛЛИ

в. Н. гОЛУБКИН, г. Б. сИЗЫХ

Для общего случая пространственного стационарного течения вязкой несжимаемой жидкости показано, что максимальное значение функции Бернулли достигается на границе течения. Справедливость установленного принципа проиллюстрирована на примере точного аналитического решения. Одновременно показано, что минимум функции Бернулли не обладает аналогичным свойством.

Ключевые слова: вязкая несжимаемая жидкость, уравнения Навье — Стокса, интеграл Бернулли, принцип максимума.

ОБ ОЦЕНКЕ УСТАЛОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НА РАННИХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

м. е. бАСИНОВ, е. в. кАСУМОВ, С. В. САЛТЫКОВ, В. А. ШУВАЛОВ

Рассматриваются подходы к созданию равнопрочных конструкций, что позволит повысить усталостную прочность. Проводится определение долговечности идеализированной конструкции агрегатов летательного аппарата по результатам испытаний лабораторных образцов применяемых материалов.

Ключевые слова: анализ напряженно-деформированного состояния, численный эксперимент, проектирование, прочность.