11 / 15
В нашем случае имеются результаты стендового и численного экс-
периментов для сверхзвукового и дозвукового режимов. Расчет прово-
дился для моделей с учетом привнесенных конструктивных измене-
ний (крепеж, дренаж и пр.). Расчетная методика для дозвукового экс-
перимента была отлажена и верифицирована серией экспериментов
на разных углах атаки и при различных скоростях потока. Верифи-
кация сверхзвукового эксперимента осуществлялась по измеренным
тензовесами значениям сил и сравнению их с расчетными для углов
атаки в 0 и
5
◦
, а также с помощью фотографий скачков уплотне-
ния теневым методом. В частности при нулевом угле атаки тензовесы
показали значение силы по оси модели 171,5 Н, то при расчете си-
ла получилась равной 189,4 Н (погрешность около 10%, что является
вполне приемлемым результатом). В то же время количественный ана-
лиз результатов расчетов и сравнение с результатами экспериментов
во многих случаях (в том числе, например, в нашем случае и испыта-
ний в дозвуковой трубе) требуют значительной обработки и пересчета
получаемых значений. Так, например, о силе, действующей на полу-
модель в дозвуковой трубе, можно судить по перепадам измеряемого в
различных точках давления, что занимает определенное время. В то же
время постпроцессинговые возможности CAE-систем позволяют визу-
ализировать на мониторе процесс обтекания модели. Следовательно,
используется один из быстрых и наглядных способов качественной
оценки физического процесса: визуальное сравнение картины обтека-
ния модели в условиях натурного и численного экспериментов. Ре-
зультаты сравнения приведены на рис. 5.
На рис. 5,
а
и
б
виден характерный скачок уплотнения, который был
зафиксирован на фотографии и совпало с полученным скачком уплот-
нения при численных расчетах. На рис. 5,
в
и
г
показано вихревое
течение в экспериментальной модели и поле скоростей, полученное
расчетным путем. Таким образом, можно говорить о совпадении мо-
дельного стендового и расчетного экспериментов в парных режимах
(см. рис. 5,
а
,
б
и рис. 5,
в
,
г
). Более детальное количественное срав-
нение полученных результатов может представлять собой отдельное
направление исследований, методика которого изложена, например, в
[12, 13].
В то же время необходимо отметить общую тенденцию современ-
ных испытаний — лавинообразный рост объемов фиксируемых в ходе
испытаний данных, которые могут быть использованы для уточне-
ния расчетных методик. Это относится как к цифровым системам ви-
деофиксации, так и к системам автоматизации эксперимента, таким
как использовавшиеся решения National Instruments. Соответственно,
с учетом этой тенденции будут меняться требования и подходы к об-
работке результатов экспериментов.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 1 39