Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск

РЕАЛИЗАЦИЯ ГИБРИДНОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ОБТЕКАНИЯ МАНЕВРЕННОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТКРЫТОГО ПАКЕТА OpenFOAM

Полный текст:

Аннотация

Показана возможность применения открытого вычислительного комплекса OpenFOAM для расчета аэроди- намических характеристик летательного аппарата с учетом локальных отрывных течений. Проведен обзор методов моделирования турбулентных течений и установлено, что для численного расчета крупномасштабных вихревых структур целесообразно использовать вихреразрешающие подходы, а также проводить анализ численных схем и ка- либровку констант подсеточной модели. В работе даны рекомендации по использованию различных моделей турбу- лентности для моделирования вихревых течений. Проведен анализ диссипативности численных схем путем решения задачи о вырождении однородной изотропной турбулентности с применением пакета OpenFOAM и LES подхода. Описана и реализована методика совмещения RANS и LES подходов с применением зонирования расчетной области. В качестве примера применения реализованной методики расчета проведено численное моделирование обтекания тормозного щитка, установленного на фюзеляж перспективного маневренного самолета. Получены структуры обте- кания летательного аппарата при дозвуковой скорости 50 м/с и его аэродинамические характеристики, а также прове- дено сравнение с экспериментальными данными и другими подходами моделирования турбулентных течений.

Об авторах

В. Т. Калугин
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия


А. С. Епихин
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия


Список литературы

1. Breitsamter C., Schmid A. Airbrake-Induced Fin-Buffet Loads On Fighter Aircraft // Journal of Aircraft. Vol. 45. No. 5 (2008). Pp. 1619-1630

2. Pettit C.L., Banford M., Brown D., Pendleton E. Full-scale wind-tunnel pressure measurements on an F/A-18 tail during buffet. Journal of Aircraft, Volume 33. Number 6. November- December 1996. Pp. 1148-1156

3. Калугин В.Т., Епихин А.С. Особенности расчета бафтинговых явлений при моделировании обтекания летательного аппарата с использованием открытого пакета OpenFOAM // Научный вестник МГТУ ГА. 2015. № 212 (2). С. 32-37

4. Возможности применения открытого пакета OpenFOAM для численного моделирования отрывных течений при до- и сверхзвуковых скоростях обтекания летательных аппаратов / В.Т. Калугин, А.Г. Голубев, А.С. Епихин, А.А. Мичкин // Научный вестник МГТУ ГА. 2014. № 199 (1). С. 23-30

5. Калугин В.Т., Епихин А.С. Численное моделирование нестационарных вихревых течений с использованием открытого пакета OpenFOAM // Автоматизация. Современные технологии. 2015. № 6. С. 21-24

6. Волков К.Н., Емельянов В.Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. М.: Физматлит, 2008

7. Travin A., Shur M., Strelets M., Spalart P.R. Physical and numerical upgrades in the detached-eddy simulation of complex turbulent flows // Proceedings of Euromech Coll. Les of complex transitional and turbulent flows, Munich, Germany. Kluwer, Dordrecht, 2002. Vol. 65. Pp. 239-254

8. Fröhlich J., von Terzi D. Hybrid LES/RANS methods for simulation of turbulent flows, Progress in Aerospace Sciences. Vol. 44, Issue 5. 2008. Pp. 349-377

9. Comte-Bellot G., Corrsin S. Simple Eulerian time correlation of full- and narrowband velocity signals in grid-generated “isotropic” turbulence // Journal of Fluid Mechanics. 1971. Vol. 48. Pp. 273-337

10. Головнев А.В. Исследование аэродинамических характеристик модели маневрен- ного самолета с механизированной передней кромкой крыла с помощью программного комплекса ANSYS FLUENT / А.В. Головнев, А.Л. Тарасов // Научный вестник МГТУ ГА. 2015. № 218. С. 42-49

11. Spalart P.R., Strelets M.Kh., Garbaruk A.V., Grid Design and the Fate of Eddies in External Flows. In: Proc. of Workshop on Quality and Reliability of Large-Eddy Simulations II, 9-11 September, 2009, Pisa, Italy

12. Шевчук И.В., Корнев Н.В. Опыт использования OpenFOAM для решения инженерных задач в университете Ростока. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.unicluster.ru/ conf/2012/docs/203-experience-using-OpenFOAM-University-Rostock.pdf (дата обращения 18.05.2014)


Для цитирования:


Калугин В.Т., Епихин А.С. РЕАЛИЗАЦИЯ ГИБРИДНОЙ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ОБТЕКАНИЯ МАНЕВРЕННОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТКРЫТОГО ПАКЕТА OpenFOAM. Научный вестник МГТУ ГА. 2016;(226):131-138.

For citation:


., . THE IMPLEMENTATION OF HYBRID METHODS FOR NUMERICAL SIMULATION FLOW ANALYSIS AROUND AN AIRCRAFT WITH THE USE OF OpenFOAM SOFTWARE PACKAGE. Civil Aviation High Technologies. 2016;(226):131-138. (In Russ.)

Просмотров: 89


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)