Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

12.02 Компьютерный эксперимент и численное решение классических линейных задач

 

Мухин А.Н., Вовк М.Ю. «Практические задачи применения численных исследований при создании перспективных ГТД» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 34-36 (2022)

Без применения численных исследований невозможно представить современного проектирования газотурбинной техники. Рост производительности вычислительной техники и совершенствование численных методов расчёта расширяет круг задач, решаемых при разработке новых двигателей. Помимо традиционных требований к перспективным двигателям – повышение тяги, снижение удельного расхода топлива и массы, предъявляются такие требования как отбор мощности от двигателя для выработки электрической энергии до 500 кВт, снижение заметности двигателя в радиолокационном и инфракрасном диапазоне, повышение газодинамической устойчивости компрессоров, высотности силовой установки и времени работы на крейсерских и максимальных режимах работы. Очевидно, что использование численных исследований позволяет провести широкий анализ работоспособности разрабатываемых узлов ещё до стадии изготовления и испытания опытных образцов. Идеальным результатом использования численных исследований можно считать получение заданных характеристик технической системы на первом же изготовленном, собранном и испытанном экземпляре. Это является залогом сокращения ресурсоёмкого этапа жизненного цикла технической системы – параметрической и прочностной доводки двигателя. Представляются некоторые аспекты направления работ ОКБ им. А. Люльки по «цифровизации» процесса проектирования авиационных двигателей, а также актуальные задачи для численных исследований, возникающие при проектировании перспективной авиационной техники, разрабатываемой в ОКБ. Одним из заслуживающего внимания является направление по созданию «Цифрового двойника» газотурбинного двигателя. Из всего широкого спектра задач, входящих в понятие «Цифровой двойник» выбраны наиболее значимые, которые позволяют сократить время проектирования с одновременным увеличением количества рассматриваемых и рассчитываемых вариантов. Таким образом, основное назначение пилотной версии «Цифрового двойника» («ЦД») – «цифровизация» процесса проектирования, включая обеспечение прозрачности контролирования хода выполнения работ по проекту и проверки достижения требуемых результатов. Также проект «ЦД» направлен на поиск и дальнейшее использование отечественных программных продуктов. Приводятся вопросы юридического характера, препятствующие скорому внедрению технологии «ЦД» в процесс проектирования авиационной техники. Особое место отведено описанию практических задач, возникающих при проектировании перспективных авиационных двигателей.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 34-36 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Абалакин И.В., Бобков В.Г., Козубская Т.К. «Моделирование аэродинамики и акустики винта дрона с использованием различных моделей» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 38-39 (2022)

Проведено сравнение результатов моделирования аэродинамических и акустических характеристик маломасштабного винта дрона. Для моделирования вращающегося винта использовались модели на основе уравнения Эйлера и Навье–Стокса записанные в неинерциальной вращающейся системе координат. При использовании модели на основе уравнений Навье–Стокса использовалась два подхода – методика на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений (RANS) и вихреразрешающий подход IDDES.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 38-39 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Аксенов А.А., Клименко Д.В., Тимушев С.Ф., Шапоренко Е.В. «Моделирование генерации акустических волн винтом квадрокоптера в рамках модели акустико-вихревой декомпозиции» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 46-48 (2022)

Акустическое воздействие малых летающих аппаратов на окружающую среду вызывает ухудшение экологической обстановки. Поэтому проектирование аппаратов, имеющих малый шум, является актуальной проблемой. Современное проектирование предполагает использование численного моделирования как способа автоматизации инженерных расчетов функционирования создаваемых объектов до их реального воплощения «в металле». Это подход проявляется и при моделировании шума от создаваемого объекта. В настоящее время начинает широко использоваться подход к моделированию генерации и распространения акустических волн через декомпозицию нестационарного давления на гидродинамические пульсации (псевдозвук) и акустическое поле. Одна из реализаций этого подхода достигается путем определения пульсаций поля на воображаемой поверхности, удаленной от источника акустического поля, где практически нет пульсаций гидродинамического поля (поверхность Кирхгофа). За пределами этой поверхности решается волновое уравнение переноса акустических волн различными методами. Главный недостаток этого метода – неопределенность в расстоянии, на котором необходимо провести поверхность Кирхгофа. Дело в том, что при расчете методами CFD акустическая составляющая давления достаточно быстро затухает из-за схемной вязкости численного метода. Для преодоления схемной вязкости приходится дробить расчетную сетку, что приводит к большому потреблению вычислительных ресурсов. Поэтому приближение поверхности Кирхгофа к источнику шума уменьшает требуемые ресурсы компьютера, но вызывает искажения акустического поля за счет того, что на этой поверхности учитываются не только акустические, но и вихревые колебания давления (псевдозвук). Удаление поверхности Кирхгофа от источника приводит к искажению не только амплитуд акустической волны, но и ее спектральных характеристик, так как схемные эффекты CFDметода влияют по-разному на разные частоты. В настоящей работе используется подход акустико-вихревой декомпозиции. В нем источник шума определяется непосредственно в объёме поля течения, являющегося генератором шума. Расчет акустических волн проводится во всей области расчета, включая источник шума. Данный подход реализован в программном комплексе FlowVision и является усовершенствованной мультипроцессорной моделью ранней однопроцессорной бета-версии.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 46-48 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Аксенов А.А., Клименко Д.В., Мошков П.А., Тимушев С.Ф., Федосеев С.Ю., Яковлев А.А. «Численное моделирование генерации шума разными конфигурациями винтов мультикоптера» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 49-53 (2022)

Небольшие мультикоптеры (дроны), становятся все более полезными для коммерческой и частной деятельности. Несмотря на свою полезность, беспилотники создают шум, который раздражает население . Акустические характеристики становятся ключевым контрольным и конструктивным параметром, и вводят дополнительные ограничения на шумовое загрязнение, которое оказывает непосредственное влияние на здоровье людей. В данной работе продолжена верификация метода декомпозиции псевдозвука (вихревой моды) и акустического поля, который реализован в однопроцессорной бета-версии акустической модели пакета FlowVision 2.5.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 49-53 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Аникеева М.И., Дядькин А.А., Михайлов М.В. «Численное исследование аэродинамики головного блока при аварии в условиях ветрового воздействия» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 61-63 (2022)

В случае аварии на участке выведения пилотируемого корабля (ПК) на орбиту осуществляется отделение возвращаемого аппарата (ВА) корабля с экипажем от аварийной ракеты-носителя (РН) с помощью двигателей системы аварийного спасения (САС) с последующей посадкой аппарата на парашютах. Наиболее сложный случай аварии – это авария РН на старте из-за ограниченности времени и высоты для осуществления маневра увода аппарата от аварийной ракеты. Для этого случая чрезвычайно важным является надежное определение аэродинамических сил и моментов, действующих на отделяемый головной блок (ОГБ) в процессе отделения от РН. В работе осуществляется численное моделирование обтекания системы тел (ОГБ САС и РН) в процессе их разделения с определением сил, моментов и распределения давления в квазистатической постановке – расстояния между телами задаются дискретно. Собственная скорость движения ОГБ с работающими двигательными установками (ДУ) на данной стадии исследования не учитывается. Главной задачей данного этапа является определение влияния ветра, струй ДУ и расстояния между объектами на газодинамические силы и моменты.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 61-63 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бабич Е.В., Колесник Е.В. «Опыт применения схем повышенного порядка точности с квазиодномерной реконструкцией переменных при расчетах на неструктурированных сетках» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 64-67 (2022)

Современные задачи аэродинамики и аэроакустики, решаемые посредством численного моделирования, требуют адекватного разрешения мелкомасштабных возмущений с сохранением их волновых свойств, при этом качество и ресурсоемкость вычислений в первую очередь определяются точностью используемых численных схем. В настоящее время среди схем высокого порядка точности, применяемых для решения задач на неструктурированных сетках по методу конечного объема, большее распространение получили схемы с квазиодномерной реконструкцией переменных. Согласно данному подходу вначале с использованием различных полиномов определяются значения «основных» переменных слева и справа от грани, после чего расчет вектора газодинамических потоков на грани проводится с использованием реконструированных значений. К настоящему времени исследованиям по данной тематике посвящено большое количество публикаций, однако в литературе до сих пор имеются различные мнения по данному вопросу. Настоящая работа посвящена тестированию нескольких схем повышенного порядка точности (3-го и 5-го порядка) с квазиодномерной реконструкцией переменных при расчетах на неструктурированных сетках с различным типом сеточных элементов

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 64-67 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Балакирева Н.В., Еремеев В.О., Зайцева С.Г., Суворов А.С. «Метод конечно-элементного моделирования гидродинамического шума, возникающего при обтекании упругих тел» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 68 (2022)

Представлен метод моделирования гидродинамического шума, позволяющий осуществлять расчет излучения звука в механоакустических системах произвольной геометрии с учетом упругих резонансов движущегося в жидкости тела. Метод основан на представлении акустического излучения как процесса рассеяния турбулентных псевдозвуковых волн на неоднородностях обтекаемой поверхности и оперирует совместным решением уравнений Гельмгольца и теории упругости в конечно-элементной постановке в спектральной области. В качестве исходных гидродинамических данных в методе используется тензор напряжений Лайтхилла, что позволяет подавить нефизичные пульсации, свойственные для расчетов течений жидкости в RANS-LES постановке. Представлены результаты валидации метода на примере классических задач и его апробации в задаче шумоизлучения гидравлического оборудования. Показано, что в отличие от аэроакустической проблематики основной вклад в излучение звука гидродинамическими источниками формируется за счет возбуждения потоком резонансных колебаний обтекаемых тел.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 68 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Батраков А.С., Кусюмов А.Н., Пахов В.В., Степанов Р.П. «Расчетно-экспериментальное исследование акустических характеристик моделей винтов вблизи земли» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 73-76 (2022)

Валидация численных расчетов характеристик летательных аппаратов (в том числе акустических) остается одной из основных проблем численных методов. Данная работа содержит результаты исследований поля акустического давления в окрестности трех комплектов лопастей с различной формой в плане. Приводится сравнение результатов численных расчетов и экспериментальных данных. В работе исследовались три комплекта лопастей различной формы в плане.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 73-76 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 14.02

 

Бахнэ С., Трошин А.И. «Сравнение противопоточных и симметричных WENO-схем при моделировании базовых турбулентных течений методом крупных вихрей» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 77-80 (2022)

Как известно, при использовании гибридных RANS/LESметодов в задачах обтекания твердых поверхностей важен вопрос выбора численной схемы. Противопоточные схемы, которые обычно применяются вблизи стенки, обладают высоким уровнем диссипации, непригодным для LES. Центрально-разностные (CD) схемы, привлекательные с точки зрения описания малых масштабов течения, обладают недостаточным запасом устойчивости при использовании их в пристенной части пограничного слоя. Одним из подходов в данной ситуации является использование гибридных разностных схем, которые с помощью эмпирической переходной функции переключаются между противопоточной и центрально-разностной аппроксимациями. Т

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 77-80 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бахнэ С., Волков А.В., Матяш И.С., Матяш С.В., Трошин А.И. «Тестирование метода расчета отрывных течений на основе подхода IDDES и модели турбулентности класса DRSM» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 81-84 (2022)

Надежное моделирование отрывных течений до сих пор остается нерешенной задачей вычислительной аэродинамики. Популярные в настоящее время методы, основанные на буссинесковых моделях турбулентности, могут давать ошибку в размере отрывных зон до 100%, связанную с некорректным воспроизведением интенсивности обмена массой, импульсом и энергией через границу отрыва. Модели турбулентности класса DRSM (Differential Reynolds Stress Models – дифференциальные модели для напряжений Рейнольдса) обладают значительным потенциалом в описании отрывных течений в рамках системы уравнений Рейнольдса. Отметим, что развитию этого направления посвящен европейский проект HiFi-TURB (2019–2022). В связи с этим интересен вопрос: какие преимущества можно получить в вихреразрешающих расчетах на базе модели класса DRSM. В данной работе рассматривается оригинальный вариант метода IDDES, обозначенный DRSM-IDDES, основанный на небуссинесковой модели турбулентности SSG/LRR-ω и сформулированный по аналогии с SST-IDDES.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 81-84 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бобков В.Г., Вершков В.А., Козубская Т.К., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. «Численное исследование влияния аэродинамической трубы на характреристики винта вертолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 85-87 (2022)

При проектировании новых перспективных винтокрылых летательных аппаратов для исследования аэродинамических характеристик (АДХ) винтов широко применяются физические эксперименты в аэродинамической трубе (АДТ). Размер рабочей камеры АДТ ограничен и несомненно оказывает влияние на исследуемые АДХ винта. В работе методика вычислительного эксперимента была применена для исследования влияния стенок рабочей камеры АДТ на АДХ вращающегося винта вертолета на режиме горизонтального полета.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 85-87 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бобков В.Г., Григорьева М.С. «Численное исследование влияния земли на аэродинамические характристики жёсткого винта вертолёта» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 88-90 (2022)

Расчёт аэродинамических характеристик при обтекании винта вертолёта является актуальной задачей из-за многообразия типов вертолётов, видов винтов, конфигурации лопастей и режимов работы винта. Численные исследования обтекания винта необходимы и все шире применяются при разработке и проектировании вертолётов для определения характеристик летательного аппарата на этапе проектирования. Одним из сложных для анализа аэродинамики винта вертолета является режим работы на предельно низких высотах из-за влияния земли на аэродинамические характеристики винта вертолёта. Целью данной работы являлось численное исследование влияния земли на аэродинамические характеристики жёсткого винта вертолёта при осевом обтекании.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 88-90 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Бобков В.Г., Жданова Н.С., Козубская Т.К., Кудрявцева Л.Н., Цветкова В.О. «Моделирование обтекания винта квадрокоптера с использованием метода погруженных границ и динамической адаптации сетки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 91-92 (2022)

Обсуждаются результаты расчета задачи обтекания вращающегося винта, а также ряда вспомогательных задач, рассмотренных в целях верификации разработанной методики и исследования влияния различных факторов. Моделирование проводится на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса для вязкого сжимаемого газа. В качестве замыкания этой системы используется модель турбулентности Спаларта-Аллмараса.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 91-92 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Болсуновский А.Л., Брагин Н.Н., Бузоверя Н.П., Чернышев И.Л. «Особенности обтекания ближнемагистрального самолета с мотогондолой двигателя, расположенной над крылом» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 93-94 (2022)

Жесткие экологические требования сформулированы в авиационном сообществе к техническим показателям воздушных судов ближайшего будущего, обеспечивающим прогнозируемый устойчивый рост воздушного транспорта. Одними из направлений исследований аэродинамических компоновок, которые позволяют снизить уровень шума на местности является экранирование планером самолета шума двигателя. В частности, к таким компоновкам относятся самолеты так называемых нетрадиционных схем: интегральной, схемы «летающее крыло», самолет с несущим фюзеляжем и т.д. Значительный экранирующий эффект может быть получен и на самолете классической схемы если двигатели располагать на верхней поверхности крыла. Принципиально данная компоновка практически не отличается от классической и может быть реализована на уровне современных технологий. Важнейшими преимуществами рассматриваемой конфигурации являются: возможность установки на самолете двигателей большой и сверхбольшой степени двухконтурности вследствие снятия ограничения на их размеры при размещении над крылом; защищенность двигателей от повреждения посторонними предметами с ВПП; благоприятные возможности для управления вектором тяги. В работе представлены результаты расчетных исследований обтекания аэродинамической компоновки современного пассажирского самолета направленных на минимизацию сопротивления самолета с двигателем расположенным над крылом. Выполнены исследования по уменьшению интерференции между планером и гондолой ТРДД. Подтверждена возможность обеспечения допустимого уровня сопротивления интерференции и предельно допустимого значения величины Судоп современного пассажирского самолета рассматриваемой схемы

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 93-94 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Босняков С.М., Ливерко Д.А., Михайлов С.В., Маленко В.А., Морозов А.Н. «Экспериментальная проверка метода и программы расчета низкочастотных пульсаций на границе струи натурной дозвуковой аэродинамической трубы замкнутого типа» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 95 (2022)

Исследуется точность расчета методом DDES границы дозвуковой струи в классической малоскоростной аэродинамической трубе с открытой рабочей частью. Проведено сопоставление результатов нескольких серий расчетных и экспериментальных исследований в которых низкочастотные пульсации полного давления в струе исследовались различными методами. Расчет проведен методом LES (IDDES) с применением программы EWT-ЦАГИ. Эксперимент выполнен с применением манометров, датчиков ИКД-100 и КуЛайт. Проведено сопоставление расчетных и экспериментальных данных. Показано, что они находятся в приемлемом соответствии друг с другом. Отмечено, что проведение работ по сопоставлению расчетных и экспериментальных данных в условиях больших масштабов затруднено вследствие необходимости покрытия расчетной сеткой больших объемов пространства, что ведет к серьезной загрузке компьютера. С другой стороны, точки измерения в эксперименте привязаны к определенным позициям, которые не всегда оптимальны с точки зрения исследования физических особенностей течения.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 95 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Васильев О.В. «Метод характеристических штрафных функций для моделирования течений сжимаемого газа в сложной геометрии» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 96-98 (2022)

Эффективное численное моделирование течений жидкости и газа со сложной геометрией, особенно с движущимися элементами или деформируемыми границами, представляет собой довольно сложную задачу. В настоящий момент существует два основных подхода численного моделирования задач сложной геометрии: методы на основе согласованных сеток, отслеживающих границы области, и методы погруженных (затопленных) границ. В общепринятом подходе на основе согласованных структурированных и неструктурированных сеток узлы расчётной сетки совпадают с границей области, что позволяет напрямую накладывать граничные условия в узлах сетки. Основной сложностью использования согласованных сеток является дороговизна их построения, контроль качества вычислительных сеток и невозможность применения декартовых сеток. Построение согласованных сеток сильно усложняется для геометрии с движущимися или деформируемыми границами, так как требует непрерывной адаптации или построения новой сетки с интерполяцией решения со старой сетки на новую. Метод погруженных границ позволяет избежать затрат и сложностей, связанных с построением согласованных сеток, и дает возможность численного моделирования с использованием декартовых сеток посредством изменений уравнений, обеспечивающих выполнение граничных условий без сосредоточения узлов сетки вдоль поверхности. Представлен краткий обзор метода характеристических штрафных функций (МХШФ), представляющего отдельный подкласс дифференциальных методов погруженных границ, в которых эффект присутствия объектов сложной геометрии достигается посредством введения дополнительных объёмных источниковых членов в дифференциальные уравнения, обеспечивающих возможность накладывать общие однородные и неоднородные граничные условия Дирихле, Неймана и Робена. Метод характеристических штрафных функций довольно гибок и применим для решения как параболических, так и гиперболических систем уравнений, при этом, МХШФ даёт возможность контролировать ошибку численного решения пенализированных уравнений через штрафные параметры. Применимость метода характеристических штрафных функций, общность формулировки и возможность накладывать произвольные граничные условия на стационарных и подвижных границах, по функциональности, гибкости и простоте применения близкая к определению аналитических граничных условий, продемонстрированы на примерах сверхзвуковых/дозвуковых вязких/невязких течений со сложной геометрией. Продемонстрирована эффективность метода характеристических штрафных функций при совместном использовании с сеточной адаптацией, позволяющей локальное разрешение сложной геометрии с заданной точностью без чрезмерного разрешения вдали от границ, включая моделирование обтекания объектов с движущимися и деформируемыми границами

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 96-98 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Васильев О.В., Жданова Н.С. «Применение метода характеристических штрафных функций для численного моделирования турбулентного пограничного слоя» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 99-100 (2022)

Известно, что для численного решения задач аэродинамики, характеризующихся высоким числом Рейнольдса, необходимо высокое разрешение расчетной сетки вблизи границы обтекаемого тела. Это накладывает жесткие требования к объему вычислительных ресурсов, увеличивает время счета задачи и усложняет построение самой сетки. Ограничения на размер расчетных ячеек вблизи поверхности тела могут быть заметно снижены применением методов на основе пристеночных функций, что достигается заменой граничных условий прилипания на поверхности тела условием сшивки пристеночной функции с внешней областью турбулентного пограничного слоя. Пристеночные функции дают возможность переноса касательных напряжений из внешней области пограничного слоя на поверхность тела посредством использования условия проскальзывания, задаваемое в неявном виде пристеночной функцией. В традиционных подходах граничные условия определяются путем решения нелинейных уравнений в точке сшивки, при этом сама точка сшивки заранее не известна, так как неявно задана расстоянием от стенки, нормированным на масштаб вязкой длины, который, в свою очередь, является функцией касательного напряжения на стенке. Основная идея разработанного метода заключается в замене алгебраического условия сшивки внешнего решения с пристеночной функцией на дифференциальную формулировку, позволяющую использовать обобщение метода характеристических штрафных функций для переноса касательного напряжения из внешней области пограничного слоя на поверхность тела. При этом область сшивки задается неявно через локализованный источниковый член в уравнении пограничного слоя, записанный как функция расстояния от стенки, нормированного на масштаб вязкой длины. Такой подход позволяет, во-первых, полностью устранить плохо-определенное условие точки сшивки решений и, во-вторых, свести систему дифференциальных уравнений с нелинейными алгебраическими связями к системе уравнений с дифференциальными обратными связями, основанным на методе характеристических штрафных функций и обеспечивающим эту связь. Последнее обстоятельство определяет возможное развитие метода, связанное с применением дифференциальных пристеночных функций (для задач с сильными отрывами). В целом, новый метод позволяет заметно снизить требования к пристеночному разрешению расчетной сетки без существенного усложнения вычислительного алгоритма. Численная реализация метода проведена на базе программного комплекса NOISEtte с применением вершинноцентрированного метода контрольных объемов и EBR (Edge Based Reconstruction) схемы повышенной точности. Возможности метода показаны на примере численного решения задач о течении в канале и обтекания плоской пластины при больших числах Рейнольдса. Использованы различные способы задания граничных условий на твердой стенке: применение согласованных с границей сеток и метод погруженных границ

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 99-100 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Васкецов И.А., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В., Храмцов И.В. «Расчетно-экспериментальные исследования акустических характеристик образцов звукопоглощающих конструкций при нормальном падении звуковой волны с помощью различных методов» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 101-102 (2022)

Звукопоглощающие конструкции (ЗПК) являются наиболее эффективным средством снижения шума вентилятора авиационного двигателя. Основополагающей характеристикой ЗПК является ее импеданс – комплексная величина, которая зависит от геометрических параметров ЗПК и от специфических внешних условий эксплуатации. Методы экспериментального определения импеданса ЗПК имеют некоторые недостатки. Данные методы базируются на микрофонных измерениях, при этом микрофоны размещаются на стенках экспериментальных установок или исследуемых образцов (в случае многослойных ЗПК такое размещение микрофонов весьма проблематично). При этом результаты экспериментального определения импеданса ЗПК, полученные с помощью различных методов на различных установках отличаются не только от результатов прогнозирования импеданса по расчетным моделям, но и между собой. Другим способом исследования акустических характеристик образцов звукопоглощающих конструкций является численное моделирование. Такой подход может применяться как для прямой симуляции натурного эксперимента по испытаниям образца ЗПК, так и для исследования ряда физических величин внутри и на поверхности ЗПК, что в дальнейшем можно использовать для уточнения моделей прогнозирования импеданса, а также коррекции методов экспериментального исследования ЗПК. В работе рассматриваются акустические характеристики образцов ЗПК, получаемые с помощью различных методов в интерферометре нормального падения при высоких уровнях звукового давления. В ходе эксперимента использовались стандартизованный метод передаточной функции и метод Дина. Численное моделирование основывалось на решении нестационарной газодинамической задачи распространения звуковой волны внутри интерферометра нормального падения с установленным образцом звукопоглощающей конструкции. В ходе расчета на каждом временном шаге производилась запись сигналов давления в точках, имитирующих микрофоны на стенке интерферометра и зонды на лицевой и тыльной поверхностях образцов. Полученные сигналы обрабатывались аналогично эксперименту. Результаты полученные с помощью численного моделирования имеют хорошее соответствие с результатами эксперимента. Однако, было выявлено отличие результатов, получаемых по методу передаточной функции и методу Дина. Данный эффект наблюдался, как в ходе экспериментальных работ, так и в ходе численных исследований. Для объяснения причин отличий результатов, получаемых с помощью различных методов, был разработан оригинальный метод обработки результатов численного моделирования. Данный метод позволяет определять импеданс непосредственно из соотношения акустического давления на поверхности к акустической скорости. Полученные результаты демонстрируют, что с использованием метода передаточной функции определяется импеданс именно лицевой поверхности образца ЗПК, а с помощью метода Дина, определяется импеданс отдельных ячеек.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 101-102 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01 12.02 12.03

 

Горобец А.В. «Мучительная индустриализация научного CFD кода для гибридных суперкомпьютеров» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 107-108 (2022)

Рассматривается гетерогенный программный комплекс NOISEtte для моделирования турбулентных течений и аэродинамического шума от них. Для распараллеливания используются стандарты MPI, OpenMP и OpenCL, что позволяет задействовать много CPU и GPU, причем разных производителей

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 107-108 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01 12.02 12.03

 

Гусева Е.К., Стрелец М.Х., Травин А.К., Шур М.Л. «Численное моделирование криволинейного турбулентного следа при наличии неблагоприятного градиента давления» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 109-113 (2022)

Надежный расчет характеристик криволинейных турбулентных следов, подверженных воздействию неблагоприятного градиента давления (НГД), является необходимым элементом расчетной оптимизации крыльев современных пассажирских самолетов, в которых для повышения подъемной силы при малых скоростях полета (на режимах взлета и посадки) применяется механизация крыла. При этом следы предкрылка и основного крыла попадают в область НГД, индуцированного отклоненным закрылком, что приводит к увеличению поперечной ширины следа и появлению в нем сильно заторможенной области или даже формированию локальной зоны возвратного течения («висячей» зоны отрыва). Это, в свою очередь, влечет за собой уменьшение эффективного угла поворота следа и ограничение максимальной подъемной силы. Оптимизации таких крыльев требует многовариантных расчетов на основе осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса (RANS) в сочетании с полуэмпирическими моделями турбулентности, которые на протяжении многих лет были и до сих пор остаются основным вычислительным инструментом таких расчетов при практически значимых (высоких) числах Рейнольдса.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 109-113 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Демин И.Ю., Гурбатов С.Н., Лисин А.А., Карабасов С.А. «Численный анализ эволюции интенсивных аэродинамических струй в задачах с неплоской геометрией» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 114-115 (2022)

Представлена гибридная акустическая модель для оценки спектральной плотности шума на больших расстояниях от сверхзвуковых струй. В ближней зоне задачи, включающей струю и ее ближнее акустическое поле, решаются уравнения Навье–Стокса с учетом моделирования турбулентности и ударных волн (скачков уплотнения), и затем происходит расчет трехмерного акустического переноса. Полученное решение для ближнего поля используется в качестве граничного условия для эволюционного уравнения Бюргерса. Для решения последнего разработана эффективная численная схема в спектральной области с учетом неплоской задачи (сферическая и цилиндрическая расходимость) звукопереноса. Представлены примеры расчета сверхзвуковых струй из эксперимента LTRAC (Университета Монаш, Австралия) и ТUTA (Техасский Университет, США).

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 114-115 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Денисенко В.В., Фортова С.В. «Построение вычислительной модели эластической турбулентности в двумерной ячейке для течения Колмогорова» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 116-118 (2022)

Целью работы является численное исследование явления полимерной турбулентности в двумерной ограниченной области (квадратной ячейке) при воздействии внешней силы. Возникновение и развитие турбулентного режима изучается на примере течения Колмогорова. Методами прямого численного моделирования течения вязкоупругой среды при различных параметрах течения и полимеров изучены различные типы течения, включая режим эластической турбулентности и режим поднижения сопротивления.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 116-118 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Денисов С.Л., Остриков Н.Н. «Проблемы расчетных и экспериментальных исследований эффективности экранирования авиационных некомпактных источников шума» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 119-122 (2022)

Проблема снижения шума самолётов на местности является одной из приоритетных задач в современной гражданской авиации, решение которой позволяет не только удовлетворить экологическим требованиям, но и обеспечить конкурентное преимущество. Хорошо известно, что одним из основных источников шума самолётов на местности является шум двигателя, а одним из возможных и достаточно эффективных способов его снижения является эффект экранирования с помощью различных элементов конструкции планера самолёта. Проблемам реализации эффекта экранирования шума авиационной силовой установки с точки зрения анализа возможности проведения расчётных и экспериментальных исследований и посвящен данный доклад. Авиационная силовая установка представляет собой сложный акустически некомпактный источник шума, который в случае двухконтурного турбовентиляторного двигателя можно представить в виде совокупности источников различной интенсивности, направленности излучения и спектральных свойств. Основными источниками шума двухконтурного турбовентиляторного двигателя следует признать шум вентилятора в передней полусфере, шум внешнего контура в задней полусфере и шум струи в задней полусфере. Анализ этих источников шума по отдельности представляет собой достаточно не простую задачу, в решении которой в последнее время наметился существенный прогресс благодаря активному использованию высокопроизводительных расчётных методов, а также углублению понимания сути физических явлений, лежащих в основе процессов генерации звука нестационарными потоками, что позволило развить различных (эмпирически, полуэмпирические или иные) расчётные модели, адекватно описывающие излучение звука в интересующем диапазоне параметров.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 119-122 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Долуденко А.Н., Фортова С.В. «Сравнительный анализ численного и экспериментального исследования двумерной турбулентности в ячейке с твердыми стенками» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 123-125 (2022)

Турбулентность – это хаотическое состояние, возникающее в жидкости под воздействием внешнего воздействия при больших числах Рейнольдса Re. В трехмерной турбулентности образуется широкий диапазон масштабов, где наблюдаются хаотические пульсации скорости. Наличие такого широкого диапазона связано с каскадом энергии, которая передается благодаря нелинейному взаимодействию от интегрального масштаба турбулентности (где она создается за счет накачки) ко все более мелким масштабам вплоть до диссипативного масштаба, где включается вязкость, которая преобразует кинетическую энергию в тепло. В тонких слоях жидкости турбулентность эффективно является двумерной на масштабах, превышающих толщину слоя жидкости. При этом основной особенностью двумерного турбулентного течения, постоянно возбуждаемого внешней силой, является возникновение обратного энергетического каскада. За счет нелинейных эффектов пространственный масштаб вихрей, создаваемых внешней силой, увеличивается до тех пор, пока рост не будет остановлен размером ячейки. В последнем случае энергия накапливается на этих масштабах. При определенных условиях накопление приводит к возникновению системы когерентных вихрей. Наблюдаемые вихри имеют размер сравнимый с размером ячейки. Физический эксперимент, используемый в данной работе для сравнения с численным экспериментом, проводится в ограниченном замкнутом объеме – экспериментальной ячейке, ограниченной стенками. Для качественного сравнения расчетов с этим экспериментом при численном моделировании учитывались условия прилипания к стенкам и наличие трения о дно.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 123-125 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Каракулев А.Е., Козубская Т.К., Плаксин Г.М., Софронов И.Л. «Численный бимформинг и метод декомпозиции по динамическим модам для анализа акустического источника в вычислительном эксперименте» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 158-160 (2022)

Анализ внешних акустических полей на основе данных газодинамических расчетов самолета и/или элементов его конструкции является важной составляющей процесса проектирования будущих изделий. Рассматривается подход совместного применения методов численного бимформинга и метода разложения на динамические моды (DMD) для выявления пространственных и частотных характеристик источников звука, генерируемого газодинамическим течением в некоторой области интереса. Численный бимформинг решает задачу восстановления непрерывной функции акустического источника на основе данных, получаемых при численном моделировании задач обтекания. Было показано, что при соблюдении определенных ограничений на шаг сетки источника и сетки микрофонов построенная матрица оператора бимформинга обладает хорошей обусловленностью, а решение тестовых задач производится с высокой точностью. Разработанный метод был применен для обработки данных, полученных в ходе вычислительного эксперимента по турбулентному обтеканию профиля крыла 30P30N с выпущенной механизацией, конфигурации, хорошо исследованной как численно, так и экспериментально. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) найденной функции источника оказалась в хорошем соответствии с результатами анализа поля давления газодинамического расчета, показывающего наличие превалирующего источника звука вблизи зазора между предкрылком и крылом с теми же частотами. Для уточнения характеристик акустического поля и извлечения дополнительной информации из газодинамических расчетов ранее предложена концепция применения численного бимформинга и метода DMD для анализа данных вычислительного эксперимента, накапливаемых на поверхности FWH. В применении к расчетам было показано, что полученная бимформингом АЧХ источника с подъемами вблизи частот Sh=11, 15.5, 21.5, 27 хорошо согласуется с основными слабозатухающими модами, предоставляемыми анализом DMD, как по частотам, так и по локализации источника между предкрылком и крылом. Представлены результаты по продолжению исследований акустического поля, создаваемого турбулентным обтеканием профиля 30P30N.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 158-160 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03 12.04

 

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Яковец М.А., Башкатов В.В. «Проблемы применения численных методов для поиска оптимальных значений импеданса ЗПК с целью снижения шума самолетов на местности» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 180-184 (2022)

Наиболее эффективным способом снижения шума вентилятора авиадвигателя является облицовка его каналов звукопоглощающими конструкциями (ЗПК), параметры которых подбираются таким образом, чтобы обеспечить максимальное снижение шума на местности на различных режимах работы двигателя в течение взлетно-посадочного цикла полета самолета. В отличие от строительной акустики, в которой успех звукопоглощения звука на стенках помещений определяется за счет увеличения коэффициента звукопоглощения материалов облицовок, создание эффективных ЗПК для ТРДД является комплексной научной проблемой, включающей в себя: решение специфических волноводных прямых и обратных задач, включая дифракционную задачу излучения звука из открытого конца волновода, с целью определения оптимальных импедансных граничных условий, обеспечивающего наибольшее затухание звука в канале при заданных характеристиках источника звука (вентилятора) и геометрических параметров системы; разработку конструкций ЗПК, включая создание новых материалов для их заполнения, которые могут реализовать заданный оптимальный импеданс в широком диапазоне частот; разработку технологий изготовления ЗПК, позволяющих обеспечить многочисленные требования к конструкциям, размещаемым в ТРДД.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 180-184 (2022) | Рубрики: 08.14 10.01 12.02 12.03 12.04

 

Лопато А.И. «Математическое моделирование распространения детонационной волны в неоднородной среде в системе координат фронта волны» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 203-207 (2022)

Целью работы является математическое моделирование распространения детонационной волны по неоднородной смеси с синусоидальным изменением плотности перед фронтом лидирующей ударной волны.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 203-207 (2022) | Рубрики: 08.14 12.02 12.03

 

Кондратов А.В., Клименко Д.В., Тимушев С.Ф. «Моделирование акустико-вихревого поля нестационарного давления в центробежной машине с применением сплиттеров» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 171-175 (2022)

В последнее время все большее значение придается изучению проблем повышения надежности и ресурса центробежных насосов, которые являются основным источником шума в гидросистемах.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 171-175 (2022) | Рубрики: 10.01 12.02 12.03 12.04

 

Копьев В.Ф., Беляев И.В., Зайцев М.Ю., Шур М.Л., Травин А.К., Стрелец М.Х. «Шум обтекания кругового цилиндра и цилиндра с плоским донным срезом: эксперимент и численное моделирование» Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 176-179 (2022)

Определение уровня и спектрального состава шума, генерируемого при обтекании кругового цилиндра, является классической задачей аэроакустики и, в то же время, представляет большой практический интерес, поскольку цилиндрические тела входят в конструкции многих аэродинамических объектов (типичным примером таких объектов является шасси самолета). Как следствие, в литературе активно исследуются различные способы снижения шума обтекания цилиндра, такие, например, как использование пористых материалов, спиральных нитей или плазменных актуаторов. Альтернативный метод, состоящий в модификации поперечного сечения кругового цилиндра путем удаления его небольшого сегмента (цилиндр с плоским донным срезом) был предложен в ЦАГИ. Его эффективность была подтверждена в экспериментах, выполненных в АК-2 ЦАГИ, измерения шума в которых проводились с помощью метода азимутальной декомпозиции.

Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция, г. Светлогорск Калининградской области, 26 сентября – 1 октября 2022 г.: Сборник тезисов, с. 176-179 (2022) | Рубрики: 12.02 12.03 12.04

 

Волков В.Ф., Дерунов Е.К. «Математическое моделирование взаимодействия ударных волн при сверхзвуковом полете группы тел» Вычислительные методы и программирование, 6, № 1, с. 88-98 (2005)

Обсуждаются результаты численных исследований пространственных сверхзвуковых течений в возмущенной области совместно обтекаемых двух одинаковых параллельно расположенных тел при числе Маха набегающего потока M=4.03 и нулевом угле атаки. Две одинаковые параллельно расположенные конфигурации представляют собой комбинации конуса с углом полураствора 20° и цилиндра с удлинением, равным 5. Используемая конечноразностная схема второго порядка основана на аппроксимации уравнений Эйлера в интегральной форме. Решение проводилось по маршевой координате в продольном направлении с использованием глобальных итераций. Показано, что с уменьшением расстояния между телами возрастает влияние дифрагируемых ударных волн на распределенные нагрузки по поверхности конфигураций и на их суммарные аэродинамические характеристики. Приведено сопоставление результатов расчета с данными физического эксперимента.

Вычислительные методы и программирование, 6, № 1, с. 88-98 (2005) | Рубрики: 08.05 12.02

 

Тарнавский Г.А. «Дистанционное компьютерное моделирование ударно-волновых структур в гиперзвуковых потоках газа: технология облачных вычислений "рабочее место как услуга"» Вычислительные методы и программирование, 11, № 1, с. 1-25 (2010)

Рассмотрен компьютерный инструментарий для математического моделирования ударноволновых структур в высокоскоростном потоке реального газа на входе в диффузор гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Вычислительный процесс организован с использованием облачных технологий "Программное обеспечение, инфраструктура и рабочее место как услуга".

Вычислительные методы и программирование, 11, № 1, с. 1-25 (2010) | Рубрики: 08.05 12.02