Экспериментальное и математическое моделирование процессов обтекания летательных аппаратов при управлении течением в ближнем следе - page 8

центральные разности по известным параметрам на предыдущем временном
слое. Причем, если для представления той или иной производной требова-
лись параметры в соседних ячейках, то их находили с помощью линейной
интерполяции по значениям функции в ближайших ячейках. Расчет производ-
ных температуры, входящих в уравнения для тепловых потоков, для каждой
грани проводился аналогично расчету тензора напряжений с использованием
расстояния от центра ячейка до оси
x
.
В качестве тестового варианта сначала был проведен расчет вязкого лами-
нарного обтекания конического тела с радиусом затупления и углом полурас-
твора, соответствующими конической части исследуемого ЛА. Полученные
картины обтекания отражали реальные структуры течения, включающие кри-
волинейный скачок уплотнения и область повышенного давления на боковой
поверхности конуса, а также область пониженного давления в кормовой ча-
сти конического тела.
Результаты расчетов относительного донного давления
p
d
/p
1
за кониче-
ским телом в зависимости от числа Маха набегающего потока и эксперимен-
тальные данные [1] приведены на рис. 4,
а
. Видно, что расчетные значения
давления хорошо согласуются с экспериментальными, что подтверждает аде-
кватность используемой математической модели в исследуемом диапазоне
изменения параметров набегающего потока. С использованием аналогично-
го подхода были проведены расчеты обтекания цилиндроконического тела с
размещенными в кормовой части выемками: цилиндрической и сферической
(см. рис. 1,
б
). Глубина цилиндрической выемки
d
изменялась в диапазоне
d
= 0
. . . R/
2
(
R
— радиус цилиндрической части тела). Вычисления про-
водились при нулевом угле атаки и числе Маха M
= 2
. Установлено, что с
Рис. 4. Результаты расчетов относительного донного давления
p
d
/
p
1
в зависи-
мости от числа Маха М (
а
) и усредненного относительного донного давления
p
d
c
/
p
1
от относительной глубины выемки
d
/
R
(
б
); профили скоростей в
ближнем следе в зависимости от форм выемок (
в, г
) (
N
— расчет,
— экспери-
ментальные данные)
78 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 1
1,2,3,4,5,6,7 9,10,11
Powered by FlippingBook