Научный отчет № 5446

Название

V-образные крылья в сверхзвуковом потоке.

Авторы

Остапенко Н.А., Максимов Ф.А., Зубин М.А.

Аннотация

Для расчета сверхзвукового обтекания треугольных в плане крыльев различной конфигурации (V-образные, ромбовидные и т.п.) разработаны численные методы и программы расчета на основе уравнений Эйлера и Навье-Стокса. Результаты расчетов сопоставляются с экспериментальными данными, полученными с помощью различных экспериментальных методов, в частности, специального прямотеневого метода визуализации сверхзвуковых конических течений газа на базе лазерной технологии. Было установлено, что для невязкого течения появление-исчезновение вихревых структур в ударных слоях конических течений определяется интенсивностью формирующих их контактных разрывов, исходящих из точек ветвления головной или внутренних ударных волн. В реальном течении в структуре ударного слоя около крыльев дополнительно появляются области отрыва пограничного слоя, порождаемые падением внутренних ударных волн на поверхность крыла. Сравнение результатов расчетов, полученных в рамках моделей идеального и вязкого газа, и эксперимента позволили установить, что в сверхзвуковых конических течениях возможны разные механизмы образования вихревых структур, обусловленные особенностями как внешнего невязкого потока, так и эффектами вязкости. Для адекватного описания особенностей течения с достаточной детализацией структуры течения необходимо привлекать соответствующие математические модели течения. Это обусловлено физической природой рассматриваемых явлений.

Год публикации

2019 г.

Объём

25 с.

Научный руководитель

Остапенко Н.А.

Ключевые слова

сверхзвуковой поток, конические течения, ромбовидное крыло, V-образное крыло, ударные волны, вихревые структуры, отрыв пограничного слоя.