Моделирование вихревых нестационарных течений вязкого газа при дозвуковом обтекании летательных аппаратов
Авторы: Калугин В.Т., Епихин А.С., Чернуха П.А.
Опубликовано в выпуске: #3(15)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-3-622
Раздел: Машиностроение | Рубрика: Ракетно-космическая техника
Приведены результаты численного моделирования двух инженерных задач: с применением открытого пакета OpenFOAM и модели турбулентности LES и вычислением силовых нагрузок. Первая задача связана с исследованием влияния нестационарных вихрей на структуру обтекания и аэродинамические характеристики килевого стабилизатора. Вторая задача посвящена исследованию нестационарного обтекания грузов на внешней подвеске вертолетов с пассивными элементами стабилизации. В рамках первой задачи рассмотрено обтекание тормозного щитка самолета и определены пульсации характеристик коэффициента поперечной силы. В рамках второй задачи приведены численные зависимости аэродинамических коэффициентов продольной cx и поперечной cz сил от угла скольжения β для грузов-контейнеров различного размера со стабилизирующими устройствами.
Литература
[1] Moses R.W. Vertical Tail Buffeting Alleviation Using Piezoelectric Actuators — Some Results of the Actively Controlled Response of Buffet-Affected Tails. Virginia: National Aeronautics and Space Administration Langley Research Center Hampton, 1997, Apr.
[2] Moses R.W., Shah G.H. Correlation of Fin Buffet Pressures on an F/A-18 With Scaled Wind-Tunnel Measurements. CEAS/AIAA/ICASE/NASA Langley International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics. Williamsburg, Virginia, 1999, 22-25 June.
[3] Moses R.W., Pendleton E.A. Comparison of Pressure Measurements Between a Full-Scale and a 1/6-Scale F/A-18 Twin Tail During Buffet. AGARD Report 815. Florence, Italy, 1996, Sept. 4-5, pp. 6-1—6-12
[4] Phillips S., Lambert C., Gursul I. Effect of a Trailing-Edge Jet on Fin Buffeting. 1st flow control conference. St. Louis, Missouri, 2002, 24-26 June
[5] Forsythe J.R., Squires K.D., Wurtzler E., Spalart P.R. Detached-Eddy Simulation of the F-15E at High Alpha. J. Aircraft, 2004, vol. 41, pp. 193-200
[6] Morton S.A. et al. Des Grid Resolution Issues for Vortical Flows on a Delta Wing And An F-18c. AIAA, 2003, vol. 1103, pp. 1-14
[7] Boelens O.J., et al. Comparison of Measured and Block Structured Simulation Results for the F-16XL Aircraft. J. Aircraft, 2009, vol. 46, no. 2, Mar-Apr.
[8] Епихин А.С., Калугин В.Т., Чернуха П.А. Влияние вихрей на аэродинамические характеристики стабилизирующих поверхностей при дозвуковом обтекании летательных аппаратов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012, № S8 с. 59-68
[9] Белоцерковский С.М., ред. Математические модели летательных аппаратов. Зарождение и становление авиационной компьютерной методологии. Основные работы 1954—1999 гг. Москва, Новый Центр, 2003, 631 с.
[10] Гуляев В.В., Демченко О.Ф., Долженков Н.Н. и др. Математическое моделирование при формировании облика летательного аппарата. В.А. По-добедов, ред. Москва, Машиностроение: Машиностроение — Полет, 2005, 496 с.
[11] Калугин В.Т., Мордвинцев Г.Г., Попов В.М. Моделирование процессов обтекания и управления аэродинамическими характеристиками летательных аппаратов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 527 с.
[12] Reuben R., et al. (2010). Wind Tunnel and Flight Test Evaluation of Passive Stabilization of a Cargo Container Slung Load. J. of the American helicopter society, vol. 55, no. 3, pp. 1-17
[13] Bruno L., Coste N., Fransos D., Bosco A. 3D Flow around a Rectangular Cylinder: A Computational Study. BBAA VI International colloquium on: Bluff bodies Aerodynamics and Applications, Milano, Italy, 2008, 20-24 July
[14] Yu D., Kareem A. Parametric Study of Flow Around Rectangular Prisms Using LES. J. of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1998, vol. 77, no. 1-2, pp. 653-662
[15] Калугин В.Т., Киндяков Е.Б., Чернуха П.А. Особенности обтекания перфорированных устройств системы стабилизации грузов на внешней подвеске летательных аппаратов. Научный вестник МГТУ ГА, 2010, № 51, с. 23-28
[16] Киндяков Е.Б., Луценко А.Ю., Столярова Е.Г. Исследование аэродинамических характеристик контейнера на внешней подвеске с системой стабилизации типа «поворотный щиток». Научный вестник МГТУ ГА, Сер. Аэромеханика и прочность. Москва, МГТУ ГА, 2008, с. 98-102
[17] Волков К.Н., Емельянов В.Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2008, 368 с.