ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
94
УДК 531.6.011.32:532.582.4:517.958
В. Н. Т и м о ф е е в, А. Ю. Б у ш у е в
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ОБТЕКАНИЯ ТЕЛ С ОТРЫВОМ
ДОЗВУКОВОГО ПОТОКА В ДОННОЙ ОБЛАСТИ
В рамках концепции вязко-невязкого взаимодействия рассмотрено
обтекание тел с отрывом дозвукового потока в донной области.
Математическое моделирование процесса обтекания тел прове-
дено методом дискретных вихрей. Представлены результаты
моделирования распределения давления на осесимметричном теле
с конической сужающейся хвостовой частью.
E-mail:
v_n_1951@mail.ru
Ключевые слова
:
дозвуковое отрывное обтекание, математическое
моделирование, метод дискретных вихрей
.
Сложность физических процессов, происходящих при отрыве по-
тока газа или жидкости с поверхности тел, обусловливает значитель-
ные трудности при математическом моделировании. В большинстве
методов, базирующихся как на теории вязкой среды, так и на теории
идеальной среды [1], оперируют с очень большими объемами данных
о различных параметрах в областях внешнего течения, отрыва и при-
соединения потока. Поэтому указанные методы реализуются посред-
ством сложных алгоритмов, требующих существенных затрат вычис-
лительных ресурсов. В наибольшей степени это относится к методам,
в которых отрыв потока моделируется прямым решением уравнений
Навье—Стокса [2] на ЭВМ повышенной производительности или на
суперЭВМ.
Вместе с тем при проектировании летательных аппаратов, про-
мышленных установок и при решении других практических задач
часто необходимо проводить оперативный анализ распределения
давления на поверхности обтекаемого тела. При этом, согласно кон-
цепции вязко-невязкого взаимодействия [3], рассчитывают давление
на поверхности некоторого эквивалентного тела, обтекаемого невяз-
ким потоком жидкости или газа. В области пограничного слоя экви-
валентное тело отстоит от обтекаемой поверхности на малую тол-
щину вытеснения. В первом приближении поправку на толщину вы-
теснения можно не проводить. Тогда до линии отрыва потока
эквивалентное тело совпадает с обтекаемым, а за линией отрыва бу-
дет являться его продолжением, моделируя влияние спутного следа.
МОДЕЛИРОВАНИЕ В АЭРОГИДРОДИНАМИКЕ