| 
Анализ особенностей численного моделирования конвективных тепловых потоков RANS-методами в задачах обтекания элементов конструкции высокоскоростных летательных аппаратов и их двигателей
| Авторы: Воронецкий А.В., Арефьев К.Ю., Гусев А.А. | Опубликовано: 14.02.2017 |
| Опубликовано в выпуске: #1(112)/2017 | |
| Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов | |
| Ключевые слова: математическое моделирование, конвективный теплообмен, тепловой поток, осесимметричный канал, пластина, сопло Лаваля, точность расчета | |
Проанализированы особенности численных методов моделирования конвективного теплообмена при обтекании высокотемпературным идеальным вязким газом поверхностей различной конфигурации. Рассмотрены случаи сверхзвукового плоскопараллельного обтекания пластины, а также дозвукового и трансзвукового течений газа в осесимметричном канале. Проведен анализ RANS-методов описания движения газа в рассматриваемых задачах. Разработаны рекомендации по выбору размеров элементарных объемов расчетной сетки для различных моделей турбулентности. Показано, что при соблюдении предлагаемых рекомендаций можно достичь удовлетворительной точности определения значений конвективного теплового потока. Результаты исследования могут быть использованы при моделировании теплового состояния элементов конструкции высокоскоростных летательных аппаратов, силовых установок, а также энергетических и высокоэнтальпийных технологических систем.
Литература
[1] Андерсон Д., Таннехилл Дж., Флетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В 2 т. Т. 1 / пер. с англ. С.В. Сенина, Е.Ю. Шальмана; под ред. Г.Л. Подвидза. М.: Мир, 1990. 382 с.
[2] Воронецкий А.В., Арефьев К.Ю., Гусев А.А. Особенности численного моделирования конвективного теплообмена при сверхзвуковом обтекании непроницаемой пластины // Актуальные проблемы российской космонавтики: Материалы XXXIX академических чтений по космонавтике. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. C. 45-46.
[3] Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. М.: Энергия, 1985. 320 с.
[4] Авдуевский В.С., Галицейский Б.М., Глебов Г.А. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике. М.: Машиностроение, 1992. 624 с.
[5] Березанская Е.Л., Курпатенков В.Д., Надеждина Ю.Д. Расчет наружного проточного охлаждения. М.: Изд-во МАИ, 1977. 54 с.
[6] Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.
