Влияние моделей турбулентности на расчётные значения несущих свойств летательного аппарата

Н. А. Елисов, С. А. Ишков, В. Г. Шахов

Аннотация


Рассматривается один из этапов входа в атмосферу воздушно-космического летательного аппарата. Исследуется влияние моделей турбулентности на расчётные значения аэродинамических характеристик летательного аппарата. Для исследования влияния модели турбулентности на несущие свойства ЛА были выбраны следующие модели: k-ε Realizable, k-ω Shear Stress Transport и Transition Shear Stress Transport. Построена структурированная сетка с использованием программы ICEM CFD, позволяющая решать широкий спектр задач. Рассматривается сверхзвуковое течение набегающего потока на высоте 11 км. Проведён аэродинамический расчёт посредством пакета Fluent с использованием суперкомпьютера «Сергей Королёв». По полученным результатам расчёта проводится оценка аэродинамических характеристик летательного аппарата, значения давления за скачком уплотнения и сходимости решения для разных моделей турбулентности. Для верификации результатов расчёта осуществляется сравнение полученного значения давления за скачком уплотнения со значением давления по инженерной методике.


Ключ. слова


Летательный аппарат; вход в атмосферу; аэродинамика; сверхзвуковое течение; модель турбулентности; CFD

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Launder B.E., Spalding D.B. Lectures in Mathematical of Turbulence. London: Academic Press, 1972. 169 p.

2. Wilcox D.C. Turbulence Modeling for CFD. California: DCW Industries, Inc., 1994. 460 p.

3. Menter F.R., Langtrym R.B., Likkim S.R., Suzen Y.B., Huang P.G., Volker S. A correlation-based transition model using local variables: Part I – model formulation // Proceedings of the ASME Turbo Expo 2004. 2004. V. 4. P. 57-67. DOI: 10.1115/gt2004-53452

4. ГОСТ 4401-81 Атмосфера стандартная. Параметры. М.: Издательство стандартов, 2004. 181 c.

5. Eymard R., Gallouёt T.R., Herbin R. The finite volume method. Handbook of Numerical Analysis. V. VII. Amsterdam: Elsevier, 2000. P. 713-1020.

6. Shih T.H., Liou W.W., Shabbir A., Yang Z., Zhu J. A new k-ε eddy viscosity model for high Reynolds number turbulent flows // Computers and Fluids. 1995. V. 24, Iss. 3. P. 227-238. DOI: 10.1016/0045-7930(94)00032-t

7. Menter F.R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications // AIAA Journal. 1994. V. 32, Iss. 8. P. 1598-1605. DOI: 10.2514/3.12149

8. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970. 904 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2017-16-3-39-46

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533