Оптимизация обтекания толстых профилей для повышения их аэродинамических характеристик


DOI: 10.34759/trd-2023-129-11

Авторы

Усачов А. Е.1*, Исаев С. А.2**, Сапунов О. А.3***, Сустин С. А.3****

1. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия
2. Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации, ул. Пилотов, 38, Санкт-Петербург, 196210, Россия
3. ФАУ «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского», Жуковский, Московская область, Россия

*e-mail: usachov_a@mail.ru
**e-mail: isaev3612@yandex.ru
***e-mail: oleg-sapunov96@mail.ru
****e-mail: sergeyech@mail.ru

Аннотация

На базе современных методов численного моделирования проводиться оптимизация толстого аэродинамического профиля с целью улучшения его аэродинамических свойств. Путем оптимизации формы профиля удалось существенно повысить его аэродинамическое качество. Показано, что с помощью активного метода управления обтеканием оптимизированного аэродинамического профиля (применение вихревых ячеек) повышено аэродинамическое качество до уровня хороших авиационных профилей.

Ключевые слова:

численное моделирование, оптимизация, вихревая ячейка, турбулентность

Библиографический список

  1. Конюхов И.К. Анализ применения аэродинамической схемы «летающее крыло» на беспилотных летательных аппаратах класса «воздух-поверхность» // Труды МАИ. 2018. № 99. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=91801
  2. Исаев С.А., Митрофович В.В., Сустин С.А., Усачов А.Е. Разработка концепции беспилотного гибридного аэростатического летательного аппарата с повышенными аэродинамическими качествами // XXXI научно-техническая конференция по аэродинамике (Жуковский, 29-30 октября 2020): тезисы докладов. — Жуковский: Изд-во ЦАГИ, 2020. С. 114-115.
  3. Ермишин А.В., Исаев С.А. Управление обтеканием тел с вихревыми ячейками в приложении к летательным аппаратам интегральной компоновки (численное и физическое моделирование). — М.: МГУ, 2003. — 360 с.
  4. Исаев С.А. и др. Аэродинамика утолщенных тел с вихревыми ячейками. Численное и физическое моделирование. — СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2016. — 215 с.
  5. Donelli R., Chernyshenko S., Iannelli P., Iollo A., Zannetti L. Flow models for a vortex cell // AIAA Paper, 2009, vol. 2 (47), pp. 451–467.
  6. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. — М.: Наука, 1987. — 736 с.
  7. Hirsh C. Numerical computation of internal and external flows, N.Y, John Wiley and Sons, 1990, 691 p.
  8. Menter F.R. Zonal two equation k- turbulence models for aerodynamic flows // 24th Fluid Dynamics Conference, Orlando, Florida, July 6-9, 1993.
  9. Menter F.R., Kuntz M., Langtry R. Ten years of industrial experience with the SST turbulence model // Turbulence, Heat and Mass Transfer 4, Begell House, Inc. 2003.
  10. Menter F.R., Langtry R.B., Likki S.R., Suzen Y.B., Huang P.G., Volker S. A Correlation Based Transition Model Using Local Variables. Part 1: Model Formulation // Turbo Expo, 2004, DOI:10.1115/1.2184352
  11. Исаев С.А., Баранов П.А., Усачов А.Е. Многоблочные вычислительные технологии в пакете VP2/3 по аэротермодинамике. — Саарбрюкен: LAMBERT Academic Publishing, 2013. — 316 с.
  12. Ferziger J.H., Peric M. Computational Methods for Fluid Dynamics, Berlin, Springer Verlag, 2002, 431 p.
  13. Reviznikov D.L., Sposobin А.V., Sukharev T.Y. Numerical simulation of the flow around a blunt body in supersonic polydisperse stream // High Temperature, 2017, vol. 55 (3), pp. 400-406. DOI: 10.1134/S0018151X17010187
  14. Яременко А.В., Никитченко Ю.А., Попов С.А. Численное исследование взаимного влияния планера и двигателя аппарата Х-43А в период маневрирования // Труды МАИ. 2013. № 66. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=40261
  15. Dervieux A., Désedéri J.A. Compressible Flow Solvers using Unstructured Grid. Rapport INRIA, 1992, no. 1732.
  16. Roe L. Approximate Riemann Solvers, Parameter Vectors, and Difference Schemes // Journal of Computatitional Physysics, 1981, vol. 43(2), pp. 357-372.
  17. Osher S., Solomon F. Upwind difference schemes for hyperbolic systems of conservation laws // Mathematics of Computation, 1982, vol. 38, pp. 339. DOI:10.2307/2007275
  18. Корнев С.В., Пименов И.А. Численное исследование поля скоростей за крылом при различном расположении горизонтального оперения по высоте // Труды МАИ. 2022. № 123. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=165488. DOI: 10.34759/trd-2022-123-07.
  19. Корнев С.В., Артамонова Л.Г. Требования к расчётным сеткам для решения задач внешней дозвуковой аэродинамики летательных аппаратов // Труды МАИ. № 61. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=35639
  20. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 152 c.
  21. Красильщиков. П.П. Практическая аэродинамика крыла. — М.: б. и., 1973. — 448 с.

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход