3) для каждой элементарной площадки фронта определяется опти-
мальное положение нового узла (из условия непересечения и с учетом
расположения всех уже существующих соседних узлов);
4) новый узел и элементарная площадка фронта определяют новый
тетраэдрический элемент. По мере образования ячеек сетки новые эле-
ментарные площадки добавляются к фронту (“использованные” для
построения тетраэдров площадки фронту уже не принадлежат). Таким
образом, активный фронт распространяется внутрь расчетной области.
Тетраэдры строятся от граней, образующих фронт, и наращиваются
внутрь расчетной области.
Результаты расчетов.
На рис. 4, 5 (см. 4-ю полосы обложки) при-
ведены результаты численного моделирования в виде полей чисел Ма-
ха при различных углах атаки. В каждом случае данные представлены
в центральном осевом сечении, в плоскости наклона. Наиболее яр-
кие особенности структуры течения отмечены на рис. 4 (результаты
соответствуют нулевому углу атаки
α
).
Структура течения включает в себя головную ударную волну, от-
стоящую от передней части летательного аппарата; обширную зону
формирования возвратных течений, прилегающую к задней поверх-
ности КА “Fire II” сразу за точкой отрыва пограничного слоя; зону
рециркуляции за КА. Внешний невязкий поток надрециркуляционной
зоной разворачивается в направлении от оси, образуя ударную волну
повторного сжатия, отходящую от горловины потока. Поток, набега-
ющий на лобовую поверхность спускаемого КА, испытывает сильное
сжатие и последующее расширение при стекании с кромки переднего
теплового щита, образуя область расширения потока.
Сама форма головной ударной волны существенно изменяется при
вариации угла атаки (см. рис. 5, 4-я полоса обложки). Ударная волна
симметрична относительно оси при нулевом угле атаки. При возра-
стании угла атаки головная ударная волна все больше прилегает к
наветренной стороне (результат сильного сжатия потока) и отходит от
подветренной стороны передней части КА. Застойная область вблизи
носовой части капсулы также постепенно смещается вниз с ростом
угла атаки.
Главный эффект от вариации угла атаки выражается в изменении
формы и размера рециркуляционной области за капсулой и измене-
нии структуры течения (см. рис. 5, 4-я полоса обложки). При
α
= 0
отрыв пограничного слоя происходит сразу после затекания потока на
усеченный конус задней поверхности КА, при этом образуется осе-
симметричная рециркуляционная зона, прилегающая к задней поверх-
ности. Если угол набегания потока не равен нулю, то зона возвратных
течений за КА “Fire II” наклонена и меньше в размерах. При
α
= 0
◦
набегающий поток плавно обтекает наветренную сторону усеченного
18 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 2
