Численное решение сопряженной задачи аэрогазодинамики и внутреннего теплопереноса в конструкциях гиперзвуковых летательных аппаратов
Авторы: Димитриенко Ю.И., Захаров А.А., Коряков М.Н., Сыздыков Е.К.
Опубликовано в выпуске: #11(11)/2012
DOI: 10.18698/2308-6033-2012-11-426
Раздел: Математическое моделирование | Рубрика: Моделирование в аэрогидродинамике
Предложен численный метод решения сопряженной задачи аэрогазодинамики и внутреннего теплообмена в конструкциях перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов. Метод основан на итерационном решении трех типов самостоятельных задач: задачи газодинамики для идеального газа, задачи динамики вязкого газа в рамках полных динамических уравнений Навье-Стокса для 3-мерного пограничного слоя и уравнения теплопроводности для оболочки летательного аппарата. Предложены алгоритмы численного решения этих задач в криволинейных неортогональных координатах. Представлены результаты моделирования обтекания гиперзвукового летательного аппарата и проведено сравнение результатов по температуре для случая адиабатической стенки и с учетом теплообмена между газом и стенкой, показавшее важность его учета при проектировании теплозащиты аппарата.
Литература
[1] Гильманов А.Н. Методы адаптивных сеток в задачах газовой динамики. М.: Физматлит, 2000. – 248 с.
[2] Численное решение многомерных задач газовой динамики / С.К. Годунов идр. М.: Наука, 1976. – 400 с.
[3] Самарский А.А., Попов Ю.П. Разностные методы решения задач газовой динамики. М.: Едиториал УРСС, 2004. – 424 с.
[4] Роуч П. Вычислительная гидромеханика. М.: Мир, 1980. – 612 с.
[5] Димитриенко Ю.И., Захаров А.А., Коряков М.Н. Модель трехмерного пограничного слоя и ее численный анализ // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. Спец. вып. 2011. – С. 136–149
[6] Технология построения разностных сеток / В.Д. Лисейкин и др. Новосибирск: Наука, 2009. – 414 с.
[7] Димитриенко Ю.И., Котенев В.П., Захаров А.А. Метод ленточных адаптивных сеток для численного моделирования в газовой динамике. М.: Физматлит, 2011. – 286 с.
[8] Развитие метода ленточно-адаптивных сеток на основе схем TVD для решения задач газовой динамики / Ю.И Димитриенко и др. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. – 2011. – № 2. – С. 87–97
[9] Harten A. High Resolution Schemes for Hyperbolic Conservation Laws // J. Comp. Phys. – 1983. – Vol. 49. – P. 357–393
[10] Краснов Н.Ф. Аэродинамика. В 2 т. М.: Высш. школа, 1980. – Т.1. – 495 с.; Т. 2. – 416 с.
[11] Разработка программного обеспечения для математического моделирования в задачах сверхзвуковой аэрогазодинамики перспективных летательных аппаратов/ Димитриенко Ю.И. идр. // Супервычисления и математическое моделирование: Тр. Междунар. сем. Саров, 2010. – С. 148–155
[12] Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск: Наука, сиб. отд., 1967. – 197 с.