Математическое моделирование отрывного дозвукового обтекания…
1
УДК 531.6.011.32:532.582.4:517.958
Математическое моделирование
отрывного дозвукового обтекания осесимметричных
тел с учетом донного давления
© В.Н.Тимофеев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Представлены результаты математического моделирования процесса отрывного
обтекания осесимметричных тел на базе концепции вязко-невязкого взаимодействия.
Были рассмотрены умеренные дозвуковые скорости потока газа. Численное модели-
рование процесса обтекания тел осуществлено методом дискретных вихрей. Для бо-
лее полного учета влияния донного давления была применена формула Хорнера. Изуча-
лись режимы течения с линией отрыва потока, близкой к контуру донного среза.
Рассмотрены цилиндрические тела с головной частью оживальной формы без хво-
стовой части. По результатам математического моделирования предложены зави-
симости длины хвостового участка эквивалентного тела от числа Рейнольдса и дли-
ны обтекаемого тела. Представленные в работе зависимости позволяют
построить относительно несложную замкнутую методику расчета отрывного
дозвукового обтекания тел с учетом влияния донного давления.
Ключевые слова:
дозвуковое отрывное обтекание, математическое моделирова-
ние, метод дискретных вихрей, донное давление.
Введение.
На базе концепции вязко-невязкого взаимодействия в
работе [1] сформулированы основные положения методики матема-
тического моделирования обтекания тел с отрывом дозвукового
потока в донной области. Указанная методика позволяет проводить
оперативный анализ распределения давления на поверхности
обтекаемого тела в случаях, когда линия отрыва близка к контуру
донного среза. Составной частью методики математического модели-
рования является численное моделирование невязкого обтекания тел.
Сферу применения методики математического моделирования
отрывного обтекания тел можно существенно расширить, если учесть
донное давление, которое зависит от формы и геометрических
параметров обтекаемого тела и от режимов течения в пограничном
слое, а следовательно, от чисел Маха и Рейнольдса. На основании
именно такого подхода и в дополнение к полученным ранее
результатам [2] после проведенной работы были предложены
зависимости, которые позволили построить замкнутую и отно-
сительно несложную методику расчета отрывного дозвукового
обтекания тел с учетом влияния донного давления. Эти зависимости
найдены с помощью сочетания численного и физического
моделирования.
