С.А. Исаев1, П.А. Баранов2, А.Г. Судаков1, В.Б. Харченко1
1Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
2ОАО Аккумуляторная компания “Ригель”
Страницы: 175-193
На основе решения многоблочными вычислительными технологиями уравнений Рейнольдса, замкнутых с помощью уравнений модели переноса сдвиговых напряжений Ментера, дается анализ обтекания толстого профиля классической геометрии с вихревыми ячейками при организации отсоса с поверхности центральных тел, размещенных в них. Определены скорости отсоса, углы атаки и расположение вихревых ячеек на контуре, при которых обеспечивается близкое к безотрывному обтекание профиля толщиной 35,2 % при высоких числах Рейнольдса (Re = 10
5). Дается сравнение интегральных силовых характеристик геттингеновского и экиповского профилей при распределенном и сосредоточенном отсосах в вихревых ячейках.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Gad-el-Hak M., Bushnell D.M. Separation control: review // J. Fluid Engin. - 1991. - Vol. 113, Nо. 3. - P. 5- 29.
2. Белов И.А., Исаев С.А., Коробков В.А. Задачи и методы расчета отрывных течений несжимаемой жидкости. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.
3. Щукин Л.Н. Летательные аппараты “ЭКИП”// Гражданская авиация. - 1993. - № 6. - С. 11- 15.
4. Баранов П.А., Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Численное моделирование ламинарного обтекания цилиндра с пассивными и активными вихревыми ячейками в рамках концепции декомпозиции расчетной области и при использовании многоярусных сеток // Письма в ЖТФ. - 1998. - Т. 24, вып. 8. - С. 33- 41.
5. Баранов П.А., Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Численное моделирование эффекта снижения сопротивления цилиндра с вихревыми ячейками при наличии системы управления турбулентным пограничным слоем // Письма в ЖТФ. - 1998. - Т. 24, вып. 17. - С. 16- 23.
6. Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Численный анализ эффективности вихревых ячеек при ламинарном и турбулентном обтекании кругового цилиндра со встроенными вращающимися телами // Изв. АН. Механика жидкости и газа. - 2000. - № 4. - С. 88- 96.
7. Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Анализ эффективности управления обтеканием тел с помощью вихревых ячеек с учетом энергетических затрат // Инженерно-физический журнал. - 2002. - Т. 75, № 3. - С. 47- 50.
8. Баранов П.А., Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Численный анализ влияния угла атаки на турбулентное обтекание толстого профиля с вихревыми ячейками потоком несжимаемой жидкости // Инж.-физ. журн. - 2000. - Т. 73, № 4. - С. 719- 727.
9. Баранов П.А., Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Численный анализ влияния формы встроенных вихревых ячеек на турбулентное стационарное обтекание кругового цилиндра // Инженерно-физический журнал. - 2003. - Т. 76, № 6. - С. 38- 44.
10. Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Расчет отрывного обтекания низкоскоростным воздушным потоком профиля с вихревыми ячейками // Инженерно-физический журнал. - 1998. - Т. 71, № 6. - С. 1116- 1120.
11. Баранов П.А., Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Расчет ламинарного обтекания профиля с пассивными и активными вихревыми ячейками на многоблочных пересекающихся сетках // Изв. вузов. Авиационная техника. - 1999. - № 3. - С. 30- 35.
12. Баранов П.А., Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Численное моделирование эффекта увеличения аэродинамического качества профилей за счет отсоса в вихревых ячейках // Инженерно-физический журнал. - 1999. - Т. 72, № 3. - С. 572- 575.
13. Исаев С.А., Судаков А.Г., Баранов П.А., Пригородов Ю.С. Эффект суперциркуляции при обтекании толстого профиля с вихревыми ячейками // Докл. РАН. - 2001. - Т. 377, № 2. - С. 198- 200.
14. Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г., Фролов Д.П. Численное моделирование влияния вязкости на турбулентное обтекание толстого профиля с вихревыми ячейками // Инженерно-физический журнал. - 2002. - Т. 75, № 6. - С. 100- 103.
15. Исаев С.А., Баранов П.А., Кудрявцев Н.А., Пышный И.А., Харченко В.Б. Численное моделирование нестационарного турбулентного обтекания толстого профиля с вихревыми ячейками при включении отсоса с поверхности центральных тел // Аэромеханика и газовая динамика. - 2002. - № 3. - С. 3- 15.
16. Баранов П.А., Исаев С.А., Пригородов Ю.С., Судаков А.Г. Управление турбулентным обтеканием толстого профиля при интенсификации потока в вихревых ячейках за счет отсоса с поверхности центральных тел // Изв. АН. Механика жидкости и газа. - 2003. - № 3. - C. 57- 68.
17. Исаев С.А., Баранов П.А., Кудрявцев Н.А., Пышный И.А., Судаков А.Г. Численный анализ влияния угла атаки на турбулентное обтекание толстого профиля с вихревыми ячейками при высоких числах Рейнольдса // Инженерно-физический журнал. - 2003. - Т. 76, № 4. - C. 115- 124.
18. Управление обтеканием тел с вихревыми ячейками в приложении к летательным аппаратам интегральной компоновки / Под ред. А.В. Ермишина и С.А. Исаева. - М.: МГУ, 2003. - 360 с.
19. Быстров Ю.А., Исаев С.А., Кудрявцев Н.А., Леонтьев А.И. Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена в пакетах труб. - СПб.: Судостроение, 2005. - 398 с.
20. Wang C., Sun M. Separation control on a thick airfoil with multiple slots blowing at small speeds // Acta Mechanica. - 2000. - Vol. 143. - P. 215- 227.
21. Sun M., Hamdani H. Separation control by alternating tangential blowing / suction in multiple slots // AIAA J. - 2001. - Vol. 39, Nо. 4. - P. 735- 737.
22. Исаев С.А., Гувернюк С.В., Зубин М.А., Пригородов Ю.С. Численное и физическое моделирование низкоскоростного воздушного потока в канале с круговой вихревой ячейкой // Инженерно-физический журнал. - 2000. - Т. 73, № 2. - С. 220- 227.
23. Исаев С.А., Баранов П.А., Гувернюк С.В., Зубин М.А. Численное и физическое моделирование турбулентного течения в расширяющемся канале с вихревой ячейкой // Инженерно-физический журнал. - 2002. - Т. 75, № 2. - С. 3- 8.
24. Баранов П.А., Гувернюк С.В., Зубин М.А., Исаев С.А. Численное и физическое моделирование циркуляционного течения в вихревой ячейке на стенке плоскопараллельного канала // Изв. АН. Механика жидкости и газа. - 2000. - № 5. - С. 44- 56.
25. Исаев С.А., Пышный И.А., Снегирев А.Ю., Усачов А.Е., Харченко В.Б. Многоблочные вычислительные технологии решения фундаментальных, прикладных и эксплуатационных задач энергетики и транспорта // Научный Вестник Академии гражданской авиации. Серия: Проблемы безопасности полетов и эксплуатации воздушного транспорта / Под ред. Г.А. Крыжановского и Е.А. Куклева. - 2003. - № 1. - С. 50- 58.
26. Исаев С.А., Баранов П.А., Кудрявцев Н.А., Лысенко Д.А., Усачов А.Е. Многоблочные вычислительные технологии решения задач гидравлики и аэромеханики // Научно-технические ведомости СПбГПУ. - 2005. - № 1(39). - С. 48- 59.
27. Ferziger J.H., Peric M. Computational methods for fluid dynamics. Berlin, Heidelberg. - 1999. - 389 p.
28. Menter F.R. Zonal two equation k-w turbulence models for aerodynamic flows // AIAA Paper. - 1993. - No. 93-2906. - 21 p.
29. Исаев С.А., Баранов П.А., Кудрявцев Н.А., Лысенко Д.А., Усачов А.Е. Комплексный анализ моделей турбулентности, алгоритмов и сеточных структур при расчете циркуляционного течения в каверне с помощью пакетов VP2/3 и FLUENT. Ч. 1. Влияние схемных факторов // Теплофизика и аэромеханика. - 2005. - Т. 12, № 4. - С. 587- 608.
30. Исаев С.А., Баранов П.А., Кудрявцев Н.А., Лысенко Д.А., Усачов А.Е. Комплексный анализ моделей турбулентности, алгоритмов и сеточных структур при расчете циркуляционного течения в каверне с помощью пакетов VP2/3 и FLUENT. Ч. 2. Оценка адекватности моделей. // Теплофизика и аэромеханика. - 2006. - Т. 13, № 1. - C. 63- 74.