Исследование слабых ударных волн в носовой части тел с передней срывной зоной


Авторы

Сназин А. А., Шевченко В. И.*

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

*e-mail: vka@mil.ru

Аннотация

Проведен численный анализ обтекания цилиндрического тела с иглой сверхзвуковым потоком на основе метода моделирования крупных вихрей (Large Eddy Simulation, LES). В представленных численных и экспериментальных исследованиях получена уточнённая структура возвратного течения в зоне рециркуляции при обтекании тела с передней срывной зоной. Показано, что применение LES-метода привело к повышению согласованности результатов моделирования с экспериментальными данными во всей области течения.

Ключевые слова:

сверхзвуковой поток, вихреразрешающие методы, экспериментальные исследования

Библиографический список

  1. Глушко Г.С., Иванов И.Э., Крюков И.А. Расчет сверхзвуковых турбулентных течений. – М.: Институт Проблем механики РАН, 2006. - 36 с.
  2. Райзер Ю.П. Введение в гидрогазодинамику и теорию ударных волн для физиков. - Долгопрудный: Интеллект, 2011. - 431 с.
  3. Menter F.R., Galpin P.F., Esch T., Kuntz M., Berner C. CFD Simulations of Aerodynamic Folws with a Pressure -Based Method // 24th International Congress of the Aeronautical Sciences, Japan, Yokohoma, 2004.
  4. Liou M.S., Steffen C.J. A New Flux Splitting Scheme // Journal of Computational Physics, 1993, vol. 107, pp. 23-39. DOI: 10.1006/JCPH.1993.1122
  5. Сназин А.А., Шевченко А.В., Панфилов Е.Б. Исследование локальной адаптации сетки конечных элементов в задаче обтекания тела сверхзвуковым потоком // Труды МАИ. 2022. № 125. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=168165. DOI: 10.34759/trd-2022-125-06
  6. Shevchenko A.V., Yuriev A.S., Poniaev S.A. et al. Investigation of gasdynamic parameters of a supersonic flow near a body at various Mach numbers // Journal of Physics: Conference Series, 2020, vol. 1697 (1), pp. 012240. DOI: 10.1088/1742-6596/1697/1/012240
  7. Datta V. Gaitonde. Progress in shock wave/boundary layer interactions // Progress in Aerospace Sciences, 2015, vol. 72, pp. 80-99. DOI: 10.1016/J.PAEROSCI.2014.09.002
  8. Tahsini A.M., Mousavi S. Tadayon. Investigating the supersonic combustion efficiency for the jet-in-cross-flow // International Journal of Hydrogen Energy, 2015, vol. 40, issue 7, pp. 3091-3097. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2014.12.124
  9. Huang W, Wang Z.G., Wu J.P., Li S.B. Numerical prediction on the interaction between the incident shock wave and the transverse slot injection in supersonic flows // Aerospace Science and Technology, 2013, vol. 28 (1), pp. 91-99. DOI: 10.1016/j.ast.2012.10.007
  10. Huang W. Effect of jet to crossflow pressure ratio arrangement on turbulent mixing in a flow path with square staged injectors // Fuel, 2015, vol. 144, pp. 164-170. DOI: 10.1016/j.fuel.2014.12.051
  11. Jianwu Li, Jiefeng Wang, Jianming Li, Yujuan Zhao, Rong Li, Liang Li. Large-Eddy simulation of flow and thermal behavior in jet impingement on a flat plate under rotating conditions // International Communications in Heat and Mass Transfer, 2024, vol. 156, pp. 107682. URL: https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2024.107682
  12. Marthe de Crouy-Chanel, Chloé Mimeau, Iraj Mortazavi, Alessandro Mariotti, Maria Vittoria Salvetti. Large-Eddy Simulations with remeshed Vortex methods: An assessment and calibration of subgrid-scale models // Computers & Fluids, 2024, vol. 277, pp. 106287. URL: https://doi.org/10.1016/j.compfluid.2024.106287
  13. Chester W. Supersonic flow past a bluff body with a detached shock. Part I: Twodimensional body // Journal of Fluid Mechanics, 1956, vol. 1, pp. 353–365. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022112056000214
  14. Morikami G., Ohmichi Y., Ishiko K., Kanazaki M. Numerical study of coherent structures around a re-entry capsule using proper orthogonal decomposition // 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, 2017. DOI: 10.2514/6.2017-0949
  15. Karagiozis K., Kamakoti R., Cirak F., Pantano C. A computational study of supersonic disk-gap-band parachutes using Large-Eddy Simulation coupled to a structural membrane // Journal of Fluids and Structures, 2011, vol. 27 (2), pp. 175–192. DOI: 10.1016/j.jfluidstructs.2010.11.007
  16. Kiris C.C., Housman J.A., Barad M.F., Brehm C., Sozer E., Moini-Yekta S. Computational framework for launch, ascent, and vehicle aerodynamics (LAVA) // Aerospace Science and Technology, 2016, vol. 55, pp. 189–219. DOI: 10.1016/j.ast.2016.05.008
  17. Alessio Pappa, Antoine Verhaeghe, Pierre Bénard, Ward De Paepe, Laurent Bricteux. Adaptive mesh refinement towards optimized mesh generation for large eddy simulation of turbulent combustion in a typical micro gas turbine combustor // Energy, 2024, vol. 301, pp. 131550. URL: https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.131550
  18. Maziyar Ghasemnezhad, Ehsan Roohi. Large eddy simulation of cavitating flow around a pitching hydrofoil // Ocean Engineering, 2024, vol. 292, pp. 116547. URL: https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2023.116547
  19. Philip L. Lederer, Xaver Mooslechner, Joachim Schöberl. High-order projection-based upwind method for implicit large eddy simulation // Journal of Computational Physics, 2023, vol. 493, pp. 112492. URL: https://doi.org/10.1016/j.jcp.2023.112492
  20. Yunan Wang, Zhenbing Luo, Yan Zhou, Wenqiang Peng. Large eddy simulation of pulsating film cooling on turbine vane // Aerospace Science and Technology, 2024, vol. 148, pp. 109103. URL: https://doi.org/10.1016/j.ast.2024.109103
  21. Знаменская И.А., Гвоздева Л.Г., Знаменский Н.В. Методы визуализации в механике газа. - М.: МАИ, 2001. - 57 с.
  22. Борисов А.Д. Исследование влияния подачи струй в камеру на эффективность смешения и горения топливо-воздушной смеси // Труды МАИ. 2016. № 90. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=74721
  23. Самохвалов Н.Ю. Установка для аэродинамического исследования лопаток турбин // Труды МАИ. 2014. № 74. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=49297
  24. Тарасенко О.С., Бодрышев В.В., Абашев В.М. Метод цифровой обработки теневых снимков обтекания элементов конструкций летательных аппаратов // Труды МАИ. 2015. № 83. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=62032
  25. 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: https://trudymai.ru/published.php?ID=74692


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход