ЧИСЛОВИЙ АНАЛІЗ ДВОВИМІРНОЇ ЗАДАЧІ НАДЗВУКОВИХ ВЗАЄМОДІЙ СТРИБКА УЩІЛЬНЕННЯ З ПОГРАНИЧНИМ ШАРОМ

Автор(и)

  • Анатолій Юрійович Педченко Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Україна https://orcid.org/0000-0001-5065-5003
  • Євген Миколайович Панов Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Україна https://orcid.org/0000-0002-4885-2777
  • Антон Янович Карвацький Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Україна
  • Сергій Володимирович Лелека Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Україна
  • Тарас Валерійович Лазарєв Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2219-380412201551164

Ключові слова:

OpenFOAM, пограничний шар, стрибок ущільнення, надзвуковий потік, інтерференція

Анотація

Наведено результати числового моделювання характеру взаємодій надзвукових турбулентних течій в області нахиленої з навітряної грані сходинки для кута нахилу відносно горизонту β = 8, 25, 90° та чисел Маха M∞ = 2,9, 2,94. В якості математичної моделі використані осереднені за Рейнольдсом рівняння Нав’є-Стокса з використанням моделі турбулентності k-ω SST для в’язкого стисливого середовища. Проведено порівняльний аналіз розподілу тиску та поверхневого тертя з наявними експериментальними даними.

Біографії авторів

Анатолій Юрійович Педченко, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"

аспірант

Євген Миколайович Панов, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"

професор, д.т.н.

Антон Янович Карвацький, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"

професор, д.т.н.

Сергій Володимирович Лелека, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"

к.т.н.

Тарас Валерійович Лазарєв, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"

аспірант

Посилання

Лазарєв, Т. В. Моделювання теплоелектричного стану за допомогою OpenFOAM [Текст] / Т. В. Лазарев // Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. — 2013. — № 1(11). — С. 26—31.

Числове моделювання обтікання профілю крила надзвуковим потоком з використанням програмного коду OpenFOAM [Текст] / Є. М. Панов, А. Я. Карвацький, А. Ю. Педченко, І. В. Пулінець, Т. В. Лазарев // Авіаційно-космічна техніка і технологія. — 2015. — № 2. — С. 69—78.

Карвацький, А. Я. Сучасний стан проблеми теоретичного дослідження надзвукового обтікання тіл за різних конфігурацій [Текст] / А. Я. Карвацький // Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. — 2015. — № 1(14). — С. 5—12.

Гольдфельд, М. А. Исследование отрывных свойств турбулентного пограничного слоя при последовательном взаимодействии со скачками уплотнения различной интенсивности / М. А. Гольдфельд, Ю. В. Захарова, Н. Н. Федорова // Теплофизика и аэромеханика. — 2008. — Т. 15, № 3 — С. 481—490.

Goldfeld, M. A. Investigation of structure of turbulent boundary layer under action of large pressure gradients / M. A. Goldfeld, N. N. Fedorova, Semenova Yu. V. // Proceeding of the 8th International Symposium on Experimental and Computation Aerothermodynamics of Internal Flows, Lyon, 2-5 July 2007. Lyon: Laboratoire de Mecanique des Fluides. — 2007. — P. 103—113.

Fang, J. Direct numerical simulation of supersonic turbulent flow in an expansion-compression corner at Mach=2.9 [Text] / J. Fang, Y. Yao, L. Lu, A. A. Zheltovodov // ICMAR 2014, Novosibirsk, Russia, 30 june – 6 july, 2014. — 11 p.

Knight, D. RTO WG 10: CFD validation for shock wave turbulent boundary layer interaction [Text] / D. Knight, H. Yan, A. A. Zheltovodov // Technologies for propelled hypersonic flight: RTO technical report. — 2006. — Vol. 3. — P. 155—185.

Бедарев, И. А. Расчет газодинамических параметров и теплообмена в сверхзвуковых турбулентных отрывных течениях в окрестности уступов [Текст] / И. А. Бедарев, Н. Н. Федорова // Прикладная механика и техническая физика. — 2001. — Т. 42, № 1 — С. 56—64.

Бедарев, И. А. Структура сверхзвуковых турбулентных течений в окрестности наклонных уступов [Текст] / И. А. Бедарев, Н. Н. Федорова // Прикладная механика и техническая физика. — 2006. — Т. 47, № 6 — С. 48—58.

Бедарев, И. А. Исследование факторов, влияющих на качество предсказания турбулентных отрывных течений [Текст] / И. А. Бедарев, Н. Н. Федорова // Вычислительные технологи. — 1999. — Т. 4, № 1. — С. 14—32.

Babinsky, H. Shock Wave-Boundary-Layer Interactions [Text] / H. Babinsky, J. K. Harvey // Cambridge, UK : Cambridge University Press. — 2011. — ISBN 978-0-521-84852-7.

Jones, W. P. The prediction of laminarization with a 2-equation model of turbulence [Text] / W. P. Jones, B. E. Launder // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1972. — No. 15. — P. 301—314. doi: 10.1016/0017-9310(72)90076-2.

Wilcox, D. C. Turbulence Modeling for CFD [Text] / D. C. Wilcox. — 1st ed. — California : DCW Industries, Inc, 1993. — 460 p.

Menter, F. R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications [Text] / F.R. Menter // AIAA Journal. — 1994. — Vol. 32, Iss. 8. — P. 1598—1605. doi: 10.2514/3.12149.

Panaras, A. G. Turbulence Modeling of Flows with Extensive Crossflow Separation [Text] / A. G. Panaras // Aerospace. — 2015. — № 2. — Р. 461—481. doi: 10.3390/aerospace2030461.

Menter, F. Ten Years of Experience with the SST Turbulence Model [Text] / F. Menter, M. Kuntz, R. Langtry // Turbulence, Heat and Mass Transfer. —2003. — № 4. — P. 625—632.

OpenFOAM. The Open Source CFD Toolbox [Електронний ресурс]. — Режим доступу : http://www.openfoam.org/ — 20.09.2015 р.

Числове моделювання обтікання профілю крила надзвуковим потоком з використанням програмного коду OpenFOAM [Text] / Є. М. Панов, А. Я. Карвацький, А. Ю. Педченко, І. В. Пулінець, Т. В. Лазарев // Авіаційно-космічна техніка і технологія. — 2015. — № 2. — С. 69—78.

Физические величины : справочник [Текст] / под ред. И. С. Григорьева. — М. : Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

Sutherland, W. The viscosity of gases and molecular force [Text] / W. Sutherland // Philosophical Magazine. — 1893. — S. 5. — Vol. 3. — P. 507-531.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-07-01

Номер

№ 12 (2015)

Розділ

Механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Інформаційні системи, механіка та керування

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).