Научный отчет № 5304

Название

Взаимодействие газовых потоков и струй со сплошными и проницаемыми телами. (Заключительный).

Авторы

Гувернюк С.В., Андронов П.Р., Дынникова Г.Я., Чулюнин А.Ю., Сыроватский Д.А., Шишаева Н.С., Джалалова М.В., Зубков А.Ф., Симоненко М.М., Дынников Я.А., Малахова Т.В., Иванов О.Н., Баранников С.Н., Мосин А.Ф., Козлин Е.П., Сабуров С.И., Антонова С.Л., Инюхин А.В., Швец А.И., Савинов К.Г., Шкадова В.П.

Аннотация

Объектом исследования являются термогидродинамические процессы нестационарных вихревых взаимодействий несжимаемой вязкой жидкости с подвижными твердыми телами, а также процессы перестройки ударно-волновых и отрывных структур при сверхзвуковом обтекании проницаемых экранов, решетчатых конструкций и тел с кавернами. Цель работы – получение и систематизация новых данных, характеризующих нелинейные взаимодействия до- и сверхзвуковых потоков с проницаемыми и сплошными телами, создание эффективных теоретических моделей и численных алгоритмов для адекватного учета нестационарных эффектов взаимодействия подвижных тел со сплошной средой. Используется сочетание теоретических, экспериментальных и численных методов исследования. Эксперименты выполнены в до-, транс- и сверхзвуковых аэродинамических трубах А-6, А-7, А-8 НИИ механики МГУ, расчеты – с использованием вычислительных ресурсов суперкомпьютерного центра МГУ. Разработан эффективный бессеточный численный метод и созданы оригинальные авторские вычислительные коды для решения связанных задач динамики и термогидродинамики тел в вязкой жидкости. Создан виртуальный полигон для имитационных испытаний биоподобных объектов, автономно перемещающихся в вязкой жидкости. Воспроизведен в расчете эффект кардинальной перестройки структуры взаимодействующих вихревых сгустков в аэродинамическом следе за плохообтекаемыми телами. Исследовано обтекание уединенных неровностей на поверхности тел, получены оценки вихревой интенсификации теплообмена в окрестности локализованных впадин. Экспериментально и численно исследовано сверхзвуковое обтекание решетчатых конструкций и тел с проницаемыми экранами. Дана классификация аэродинамических схем сверхзвукового обтекания решетчатых крыльев и проницаемых экранов, определены границы существования гистерезисных режимов обтекания.

Год публикации

2015 г.

Объём

30 с.

Научный руководитель

Гувернюк С.В.

Ключевые слова

сверхзвуковое обтекание, отрывные течения, аэродинамический гистерезис, проницаемые тела, решетчатые конструкции, вихревая интенсификация теплопередачи, бессеточные численные методы.