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 аэродинамических 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 калибровку констант подсеточной модели. В работе даны рекомендации по использованию различных моделей турбулентности 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 обтекания летательного аппарата при дозвуковой скорости 50 м/с и его аэродинамические характеристики, а также проведено сравнение с экспериментальными данными и другими подходами моделирования турбулентных течений.

Об авторах

В. Т. Калугин
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия
д-р техн. наук, профессор кафедры Динамика и управление полетом ракет и космических аппаратов


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


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 маневренного 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:


Epikhin A.S., Kalugin V.T. 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: 155


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


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