|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ФИЦ ПХФ и МХ РАН |
||
Обтекание проницаемых поверхностейтезисы доклада
- Автор: Максимов Ф.А.
- Сборник: Ломоносовские чтения 2024
- Серия: Механика
- Тезисы
- Год издания: 2024
- Место издания: Изд-во Московского университета Москва
- Первая страница: 105
- Последняя страница: 106
- Аннотация: Традиционные подходы для численного моделирования обтекания проницаемой поверхности заключаются в постановке специальных граничных условий, связывающих нормальную скорость протекания и разность давлений по обе стороны поверхности. Необходимые коэффициенты зависят от характеристик используемого материала и определяются экспериментально. Сложность прямого численного моделирования течений около проницаемой поверхности обусловлена её многосвязностью. По результатам экспериментальных исследований основным параметром, определяющим аэродинамические свойства проницаемой поверхности, является коэффициент проницаемости. Данный коэффициент есть отношение площади протока к общей площади поверхности. Следовательно, для моделирования проницаемой поверхности можно не учитывать точно все количество элементов, из которых составлена поверхность, а ограничиться небольшим количеством элементов, обусловленным не только желанием максимально точно описать поверхность, но и реальными вычислительными ресурсами. Данный подход реализован для моделирования осесимметричных течений и применен для расчета обтекания проницаемой полусферы.Для моделирования течения используется система сеток. Для описания внешнего невязкого поля течения используется равномерная по пространству сетка в виде прямоугольных ячеек. Данная сетка не адаптируется под решение и при весьма ограниченном количестве узлов применяемых в реальных расчетах сеток не может позволить описать физические диссипативные процессы. При численном моделировании течения на этой сетке применяются уравнения Эйлера, а для сглаживания решения используется схемная вязкость. На данную сетку, покрывающую всю рассматриваемую область течения, накладывается набор сеток, моделирующих течение около поверхности обтекаемых тел. Проницаемая поверхность моделируется конечным относительно небольшим количеством элементов. Подобие аэродинамических свойств поверхности в математической модели и реальной поверхности обеспечивается геометрическим подобием формы элементов поверхности и равным значением коэффициента проницаемости. Моделирование на этих сетках осуществляется в рамках уравнений Навье-Стокса в приближении тонкого слоя.На примере расчетов обтекания проницаемой полусферы продемонстрирована возможность моделирования течений около сложных конфигураций. Поверхность проницаемой полусферы может быть построена набором тел в виде отрезка, расположенным вдоль части окружности через заданное расстояние. При равной длине образующей полусферы, чтобы получить разный коэффициент проницаемости используются элементы разной длины. Проведены расчеты при изменении коэффициента проницаемости от 0.8 до 0.2. По результатам расчетов, коэффициент сопротивления проницаемой поверхности прямо пропорционален коэффициенту проницаемости.
- Добавил в систему: Максимов Федор Александрович