Геометрическое моделирование сложных конфигураций применительно к задачам аэродинамики

Авторы

  • В.Ф. Волков

Ключевые слова:

геометрические модели
переменная стреловидность
численные методы
аэродинамика
сверхзвуковое обтекание крыла
число Маха
краевые задачи

Аннотация

В работе представлен аналитический метод построения геометрической модели, которая может быть использована для проведения численных исследований пространственных течений в окрестности сложных конфигураций. Приведены аналитические соотношения, используемые для построения сложной геометрии корпусов, а также описание алгоритма построения геометрии изолированных крыльев переменной стреловидности по передней кромке с параболическим профилем и с плоской срединной поверхностью. Для построения геометрии составных конфигураций более высокого уровня, таких как комбинации корпус+крыло, описан алгоритм реализации стыковки составных элементов этой геометрии. Приводятся и анализируются результаты численного решения задачи пространственного обтекания крыла сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) типа ТУ-144 при числе Маха M = 2,27 в диапазоне углов атаки от 1,3 до 8,3 градусов. Результаты расчетов сопоставляются с данными физического эксперимента.

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2001-09-16

Выпуск

Том 2 (2001): Выпуск 1.

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Автор

В.Ф. Волков

Институт теоретической и прикладной механики имени С.А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН)
ул. Институтская, 4/1, 630090, Новосибирск

Библиографические ссылки

  1. Гардан И., Люка М. Машинная графика. М.: Мир, 1987.
  2. Фокс А., Пратт М. Вычислительная геометрия. М.: Мир, 1982.
  3. Sevant N.E., Bloor M.J. G., Wilson M.J. Aerodinamic desing of a flying wing using response surface methodogy // Aircraft. 2000. 37, N 4. 562-569.
  4. Волков В.Ф. Обтекание сверхзвуковым потоком идеального газа тел фюзеляжеобразной формы. Препринт Ин-та теорет. и прикл. механики АН СССР, Сиб. отд-ние. № 43-81. Новосибирск, 1981.
  5. Волков В.Ф., Мажуль И.И., Щербик Д.В. Расчет сверхзвукового обтекания потоком невязкого газа пространственных конфигураций с острыми передними кромками // Теплофизика и аэромеханика. 1995. 2, № 3. 245-252.
  6. Волков В.Ф. Расчет пространственного сверхзвукового обтекания потоком невязкого газа тел, близких к призматическим // Моделирование в механике (Сб. науч. тр. Ин-та теорет. и прикл. механики РАН, Сиб. отд-ние). 7, 24, № 3. Новосибирск, 1993.
  7. Аульченко С.М., Латыпов А.Ф., Никуличев Ю.В. Построение поверхностей с помощью параметрических полиномов // Ж. вычисл. матем. и матем. физики. 2000. 40, № 3. 356-364.
  8. Волков В.Ф., Жибинов С.Б., Колобов Б.П., Чернышева Р.Т., Яненко Н.Н. Об опыте применения пакетной технологии для решения задач внешнего обтекания // Задачи аэродинамики пространственной конфигурации / Под ред. Н.Ф. Воробьева. Новосибирск, 1982. 3-17.
  9. Васенев Л.Г., Волков В.Ф., Ганимедов В.Л., Малыхин С.М., Тарнавский Г.А. Пакет прикладных программ АРФА. Пространственное обтекание тел вращения сверхзвуковым потоком газа. Препринт Ин-та теорет. и прикл. механики АН СССР, Сиб. отд-ние. № 22-84. Новосибирск, 1984.
  10. Яненко Н.Н., Фомин В.М., Ганимедов В.Л., Ветлуцкий В.Н., Волков В.Ф., Васенев Л.Г., Тарнавский Г.А. и др. Пакет прикладных программ для решения задач аэродинамики, гидродинамики, механики сплошной среды (АРФА). Госфонд алгоритмов и программ СССР. Рег. номер ПОО 7481. М., 1984.
  11. Волков В.Ф. Алгоритм численного решения задач пространственного сверхзвукового взаимодействия двух тел. Препринт Ин-та теорет. и прикл. механики АН СССР, Сиб. отд-ние. № 29-87. Новосибирск, 1987.
  12. Шашкин А.П., Волков В.Ф. Об одной схеме численного расчета невязких газодинамических течений // Задачи обтекания тел пространственных конфигураций (Сб. науч. тр. Ин-та теорет. и прикл. механики РАН, Сиб. отд-ние). Новосибирск, 1978. 17-56.
  13. Волков В.Ф., Шабалин И.И. Маршевая схема расчета двумерных сверхзвуковых течений невязкого газа // Математическое моделирование. 1998. 10, № 2. 3-14.
  14. Бродецкий М.Д., Рафаэлянц А.А. Экспериментальное исследование влияния фюзеляжа на и мотогондол на эффективность деформации крыла модели СПС при сверхзвуковых скоростях. Часть II: Распределенные аэродинамические характеристики. Научн. отчет Ин-та теорет. и прикл. механики АН СССР, Сиб. отд-ние. № 1085. Новосибирск, 1980.
  15. Бродецкий М.Д., Кощееев А.Б., Черемухин Г.А. Экспериментальное исследование распределенных аэродинамических характеристик неплоских крыльев при сверхзвуковых скоростях // Исследования по аэродинамике неплоских крыльев. Новосибирск, 1977. 114-159.