Размер модели и ее положение в рабочей части (АТ) определяют
картину течения, которая должна быть кинематически подобна нату-
ре. Для определения максимально допустимого размера модели ис-
пользуют коэффициент загрузки АТ
ξ
=
S
1
/S
2
, где
S
1
— предельно
допустимая площадь проекции модели на плоскость поперечного се-
чения рабочей части АТ,
S
2
— площадь этого поперечного сечения.
Установленное опытным путем значение коэффициента загрузки для
АТ малых скоростей
ξ
≈
0
,
05
[1] не учитывает конструктивные осо-
бенности трубы, модели, типа испытаний и др. Анализ влияния этих
особенностей с использованием CFD методов позволяет правильно
выбрать масштаб модели и ее положение в рабочей части для кон-
кретного вида испытаний, что повышает точность прогнозируемых
значений аэродинамических характеристик летательного аппарата.
Существенное влияние на аэродинамическое нагружение модели
в рабочей части АТ оказывает число Рейнольдса. В частности ана-
лиз экспериментальных данных по результатам испытания профиля
NASA-0012 в более, чем сорока АТ [2] позволил установить суще-
ственное влияние числа Рейнольдса на коэффициент подъемной силы
С
уа
, а также на минимальное значение лобового сопротивления. На аэ-
родинамический коэффициент заметное влияние оказывает также скос
потока при обтекании модели, который может отличаться для течения
в рабочей части АТ и в невозмущенном потоке.
Априори влияние перечисленных факторов не известно и может
быть проанализовано по результатам математического моделирования.
Учет влияния этих факторов позволяет корректно переносить резуль-
таты модельных испытаний на натурные условия.
Известные методы расчета АТ [3] основаны на теории одномерного
течения и эмпирических зависимостях [4] и не позволяют рассмотреть
локальные особенности течения. В этой связи далее рассматривается в
двумерном приближении течение в сопле, рабочей части и диффузоре
АТ Т-500 (МГТУ им. Н.Э. Баумана) как в присутствии модели, так и
без нее. Исследуется влияние используемой модели турбулентности
и числа Рейнольдса на аэродинамические характеристики профиля
крыла с использованием пакета ANSYS Fluent.
Постановка задачи.
Аэродинамическая труба малых скоростей в
качестве обязательных конструктивных элементов содержит форкаме-
ру с хонейкомбом и выравнивающими сетками, сопло, рабочую часть,
диффузор, решетки поворотных профилей, обратный канал, вентиля-
тор. Рабочая часть может быть как открытого, так и закрытого типа.
Рассмотрим течение в открытой рабочей части АТ малых скоростей
Т-500 с вентиляторным приводом.
110 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 4
