УДК 621.03; 533.6.011; 519.688
ЧИСЛЕННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ
КОЭФФИЦИЕНТОВ УДЛИНЕННЫХ ТЕЛ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
МЕТОДОМ НЬЮТОНА
Н.А. Асмоловский
,
В.Д. Баскаков
,
В.А. Тарасов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Приближенные методики оценки аэродинамических параметров удлиненных
тел позволяют значительно сократить время и затраты на разработку новых
изделий. Одной из таких методик является подход Ньютона, предназначен-
ный для определения аэродинамических коэффициентов удлиненных тел при
скоростях движения 5. . . 7 М путем вычисления поверхностного интеграла
в области аэродинамической видимости тела. Основной сложностью в реа-
лизации подхода Ньютона является определение границы области видимости
удлиненных тел. Предложен алгоритм, разрешающий границу зоны видимости
автоматически в широком диапазоне изменения угла атаки. В соответствии
с алгоритмом, поверхность удлиненного тела представлена в аналитическом
виде как совокупность поверхностей (плоскость, сферическая, цилиндрическая,
коническая, складчатая и т.п.), которые покрываются сеткой из треугольных
элементов. Для поверхностей с неизвестной зоной видимости определен факт
видимости каждого элемента дискретизации сначала по критерию прямой
геометрической тени, затем, в положительном случае, проверено отсутствие
перекрытия каждого элемента всеми поверхностями, составляющими тело.
С помощью разработанного алгоритма проведен расчет аэродинамических
коэффициентов удлиненного тела цилиндроконической формы со складчатой
кормовой частью. Сравнение полученных результатов с результатами ресур-
соемких вычислений с помощью конечно-объемного решателя, реализованного
в программном комплексе FlowSimulation, показало их хорошее согласование.
Ключевые слова
:
метод Ньютона, геометрическая видимость, метод бросания
лучей, упрощенная методика.
NUMERICAL AND ANALYTICAL EVALUATION
AERODYNAMIC COEFFICIENTS OF ELONGATED BODIES
WITH IRREGULAR SHAPE
N.A. Asmolovskiy
,
V.D. Baskakov
,
V.A. Tarasov
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
Approximate evaluation methods of aerodynamic parameters of the elongated bodies
can significantly reduce the time and the cost of developing of new products. One of
these methods is the Newton’s approach for determining of aerodynamic coefficients
of the elongated bodies at motion speeds 5. . . 7M by calculating surface integral
for aerodynamic visibility of a body. The main difficulty in the implementation of
Newton’s approach is determination of the boundary scope of elongated bodies.
Enable automatic algorithm of the border of visibility zone over a wide range of
angle-of-attack rotation is proposed. In accordance to this algorithm surface of the
elongated body is represented analytically as a set of surfaces (plane, spherical,
cylindrical, conical, folded, etc.) which are being covered by a grid of triangular
elements. For surfaces with an unknown zone of visibility this fact is defined for each
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 4 109
