Влияние геометрии установленного на пластине затупленного ребра на его обтекание высокоскоростным потоком


DOI: 10.34759/trd-2023-131-12

Авторы

Бабич Е. В.*, Колесник Е. В.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Петра Великого, СПбПУ, ул. Политехническая, 29, Санкт-Петербург, 195251, Россия

*e-mail: lll.helen.lll@mail.ru

Аннотация

Представлены результаты численного решения задачи сверхзвукового обтекания симметричного затупленного ребра, установленного на пластине, вдоль которой развивается пограничный слой. Проанализированы газодинамическая и вихревая структуры потока, определяемые вязко-невязким взаимодействием. Приведены данные, показывающее качественное и количественное влияние геометрической формы препятствия на структуру потока и теплообмен. Исследована зависимость картины обтекания от угла атаки набегающего потока.

Ключевые слова:

высокоскоростные течения, вязко-невязкое взаимодействие, подковообразные вихри, численное моделирование

Библиографический список

  1. Мьинт З.М., Хлопков А.Ю. Исследование аэротермодинамики перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов // Труды МАИ. 2013. № 66. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=40250
  2. Колычев А.В. Активная тепловая защита элементов конструкции гиперзвукового летательного аппарата на новых физических принципах при аэродинамическом нагреве // Труды МАИ. 2012. № 51. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=29053
  3. Савицкий Д.В., Аксёнов А.А., Жлуктов С.В. Численное моделирование взаимодействия аргоновой плазмы с углеродным образцом теплозащитного покрытия // Труды МАИ. 2018. № 101. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=96554
  4. Korkegi R.H. Survey of viscous interactions associated with high Mach number flight // AIAA Journal, 1971, vol. 9, no. 5, pp. 771-784. DOI: 2514/3.6275
  5. Войтенко Д.М., Зубков А.И., Панов Ю.А. Обтекание цилиндрического препятствия на пластине сверхзвуковым потоком газа // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1966. № 1. С. 121.
  6. Адуевский B.C., Медведев К.И. Физические особенности течения в области отрыва при трехмерном взаимодействии пограничного слоя с ударной волной // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1967. № 1. С. 25–34.
  7. Тетерин М.П. Исследование течения газа в области падения скачка уплотнения на цилиндр, обтекаемый потоком большой сверхзвуковой скорости // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1967. № 2. С. 143–147.
  8. Dolling D.S., Bogdonoff S.M. Blunt fin-induced shock wave/turbulent boundary-layer interaction // AIAA Journal, 1982, vol. 20, no. 12, pp. 1674–1680.
  9. Oliveira M., Liu C. Implicit LES for Shock/Blunt Body Interaction // 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition, 2010. DOI: 2514/6.2010-874
  10. Tutty O.R., Roberts G.T., Schuricht P.H. High-speed laminar flow past a fin-body junction // Journal of Fluid Mechanics, 2013, vol. 737, pp. 19–55. DOI:1017/jfm.2013.541
  11. Zhuang Y.Q., Lua X.Y. Quasi-periodic Aerodynamic Heating in Blunt-fin Induced Shock Wave/Boundary Layer Interaction // Procedia Engineering, 2015, vol. 126, pp. 134–138. DOI:1016/j.proeng.2015.11.195
  12. Mortazavi M. Knight D.D. Shock Wave Laminar Boundary Layer Interaction at a Hypersonic Flow Over a Blunt Fin-Plate Junction // 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting Conference, 2017. DOI:2514/6.2017-0536
  13. Mortazavi M. Knight D.D. Numerical Simulation of Shock Wave/Laminar Boundary Layer Interaction Over a Blunt Geometry // 7TH European Conference for Aeronautics and Aerospace Sciences (EUCASS), 2017. DOI: 13009/EUCASS2017-65
  14. Mortazavi M. Knight D.D. Numerical Investigation of the Effect of the Sweep Angle of a Cylindrical Blunt Fin on the Shock Wave/Laminar Boundary Layer Interaction in a Hypersonic Flow, 47th AIAA Fluid Dynamics Conference, 2017. DOI: 2514/6.2017-3462
  15. Колесник Е.В., Смирнов Е.М. Численное исследование вихревых структур и теплообмена при сверхзвуковом обтекании области сопряжения затупленного тела и пластины // Журнал технической физики. 2020. Т. 90. № 2. С. 185-192. DOI:21883/JTF.2020.02.48807.263-19
  16. Lindorfer S.A., Combs C.S., Kreth P.A., Schmisseur J.D. Numerical Simulations of a Cylinder-Induced Shock Wave/Boundary Layer Interaction // 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, 2017, vol. 0534, pp 1-22. DOI:2514/6.2017-0534
  17. Borovoy V., Mosharov V., Radchenko V., Skuratov A. The shock-waves interference in the flow around a cylinder mounted on a blunted plate // 7th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS), 2017, Report 2017-63, pp. 1–8. DOI: 13009/EUCASS2017-63
  18. Колесник Е.В, Смирнов Е.М., Смирновский А.А. Численное решение трехмерной задачи обтекания, установленного на пластине, цилиндрического тела сверхзвуковым потоком вязкого газа при M=2.95 // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2019. Т. 12. № 2. С. 7-22. DOI: 18721/JPM.12201
  19. Liou M.S, Steffen J. A New Flux Splitting Scheme // Journal of Computational Physics, 1993, vol. 107, no. 1, pp. 23-39. DOI: 10.1006/JCPH.1993.1122
  20. van Leer B. Towards the Ultimate Conservative Difference Scheme V. A Second-Order Conservative Difference Scheme. Sequel to Godunov’s Method // Journal of Computational Physics, 1979, vol. 32, no. 1, pp. 101-136. DOI: 1016/0021-9991(79)90145-1
  21. Harten A. High resolution schemes for hyperbolic conservation laws // Journal of Computational Physics, 1983, vol. 49, no. 3, pp. 357-393. DOI: 1016/0021-9991(83)90136-5
  22. van Albada G. D, van Leer B., Roberts W.W. A Comparative Study of Computational Methods in Cosmic Gas Dynamics. Upwind and High-Resolution Schemes. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1997, pp. 95-103. DOI: 1007/978-3-642-60543-7_6

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход