Математическая модель процессов обтекания тела с газодинамическими органами управления набегающим высокоскоростным потоком


DOI: 10.34759/trd-2021-120-04

Авторы

Панфилов Е. Б.

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия

e-mail: vka@mil.ru

Аннотация

В работе представлена математическая модель обтекания высокоскоростным потоком тела с газодинамическими органами управления, которая учитывает процессы химической кинетики, протекающие в воздухе при высоких температурах. Набегающий высокоскоростной поток представлен химически активной смесью, состоящей из пяти компонентов. Проведенная верификация математической модели показала, что данные, получаемые в результате моделирования, имеют достаточную точность и позволяют проводить изучение процессов, протекающих вблизи тела с газодинамическими органами управления обтекаемого высокоскоростным потоком.

Ключевые слова:

газодинамические органы управления, высокоскоростной поток, химическая кинетика

Библиографический список

  1. Bortner M.H. Chemical kinetics in a reentry flow field, King of Prussia, Pennsylvania, General Electric Space Sciences Laboraory, Missile and Space Division, 1963, 77 p.

  2. Park C. Assessment of Two-Temperature Kinetic Model for Ionizing Air // Journal of Termophysics and Heat Transfer, 1987, vol. 3, no. 3, DOI:10.2514/3.28771

  3. Chui E.H., Raithby G.D. Computation of Radiant Heat Transfer on a Non-Orthogonal Mesh Using the Finite-Volume Method // Numerical Heat Transfer, 1993, part B, no. 23, pp. 269-288. URL: https://doi.org/10.1080/10407799308914901

  4. Волков К.Н., Емельянов В.Н., Яковчук М.С. Численное моделирование взаимодействия поперечной струи со сверхзвуковым потоком с использованием различных моделей турбулентности // Прикладная механика и техническая физика. 2015. Т. 56. № 5(333). С. 64-75. DOI 10.15372/PMTF20150505

  5. Панфилов Е.Б., Шевченко А.В., Прилуцкий И.К., Сназин А.А. Оценка управляющих усилий газодинамических органов управления летательных аппаратов на гиперзвуковых режимах полета с использованием гиперзвуковой аэродинамической трубы ИТ-1М // Труды МАИ. 2021. № 118. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=158212. DOI: 10.34759/trd-2021-118-03

  6. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений: монография. — М.: Наука. Гл. редакция физико-математической литературы, 1966. — 686 с.

  7. Dellinger T.C. Computation of nonequilibrium merged stagnation shock layers by successive accelerated replacement // AIAA Paper, 1969, no. 69-655.

  8. Widhopf G.F., Wang J.C.T. A TVD Finite-Volume Technique for Nonequilibrium Chemically Reacting Flows // AIAA Paper, 1988, no. 88-2711. URL: https://doi.org/10.2514/6.1988-2711

  9. Сназин А.А., Шевченко А.В., Панфилов Е.Б., Прилуцкий И.К. Исследование взаимодействия недорасширенной газовой струи, выдуваемой из тела, с высокоскоростным набегающим потоком // Труды МАИ. 2021. № 119. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=159782. DOI: 10.34759/trd-2021-119-05

  10. Головкин М.А., Головкина Е.В. Визуализация структур течения в окрестности моделей летательных аппаратов в гидродинамической трубе малых скоростей (самолетные аэродинамические компоновки) // Труды МАИ. 2016. № 90. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=74633

  11. Краснов Н.Ф., Кошевой В.Н., Калугин В.Т. Аэродинамика отрывных течений. — М.: Высшая школа, 1988. — 348 с.

  12. Антонов Р.В., Гребенкин В.И., Кузнецов Н.П. и др. Органы управеления вектором тяги твердотоплевных ракет: расчет конструктивные особенности, эксперимент: монография. — Москва-Ижевск: НИЦ laquo;Регулярная и хаотическая динамикаraquo;, 2006. — 552 с.

  13. Шевченко А.В. и др. Экспериментальная установка на основе импульсной аэродинамической трубы для определения газодинамических параметров потока вблизи гиперзвукового летательного аппарата // Труды ВКА имени А.Ф.Можайского. 2018. № 665. С. 237-246.

  14. Прокопенко Е.А., Шевченко А.В., Яшков С.А. Верификация результатов численного моделирования силы лобового сопротивления гиперзвукового потока, действующей на элементы конструкции объектов ракетно-космической техники // Труды ВКА имени А.Ф.Можайского. 2019. № 671. С. 368-376.

  15. Ротэрмель А.Р., Яшков С.А., Шевченко В.И. Экспериментальное исследованик аэродинамических характеристик летатальеного аппарата в сверхзвуковой аэродинамической трубе СТ-3 с использованием программно-аппаратного комплекса // Труды МАИ. 2021. № 119 URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=159783. DOI 10.34759/trd-2021-119-06

  16. Ларина Е.В., Крюков И.А., Иванов И.Э. Моделирование осесимметричных струйных течений с использованием дифференциальных моделей турбулентной вязкости // Труды МАИ. 2016. № 91. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=75565

  17. Кудимов Н.Ф., Сафронов А.В., Третьякова О.Н. Численное моделирование взаимодействия многоблочных сверхзвуковых турбулентных струй с преградой // Труды МАИ. 2013. № 70. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=44440

  18. ZhongW., Zhang, T., Tamura T. CFD Simulation of Convective Heat Transfer on Vernacular Sustainable Architecture: Validation and Application of Methodology // Sustainability, 2019, no. 11(15), pp. 4231. DOI:10.3390/su11154231

  19. Michalcovaacute; V., Lausovaacute; L., Koloscaron; I. Numerical modelling of flow around thermally loaded object // MATEC Web of Conferences, 2017, no. 107, pp. 00082. DOI:10.1051/matecconf/201710700082

  20. Hubova O., Veghova I., Kralik J. Experimental and numerical investigation of in-line standing circular cylinders in steady and turbulent wind flow // IOP Conference Series Materials Science and Engineering, 2019, no. 603, pp. 032008. DOI:10.1088/1757-899X/603/3/03200


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход