Решение обратной задачи для многозвенного профиля в сжимаемом потоке вязкого газа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработан итерационный метод решения обратной/смешанной задачи для многозвенного профиля при больших скоростях в рамках осредненных уравнений Рейнольдса (RANS-методы). Он является развитием аналогичного метода, разработанного ранее авторами для малых скоростей. Метод базируется на известном принципе остаточной коррекции, согласно которому поправки к текущей геометрии генерируются на основе невязки между заданным и полученным распределением давления. Дано краткое описание алгоритма и используемых методов. Приведены примеры построения геометрии элементов многозвенного профиля по заданному распределению давления, в том числе и при наличии скачков уплотнения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Л. Болсуновский

Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского

Автор, ответственный за переписку.
Email: bolsmail@mail.ru
Россия, Жуковский

Н. П. Бузоверя

Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского

Email: bolsmail@mail.ru
Россия, Жуковский

С. В. Герасимов

Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского

Email: bolsmail@mail.ru
Россия, Жуковский

М. А. Губанова

Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского

Email: bolsmail@mail.ru
Россия, Жуковский

Список литературы

  1. Rumsey C.L., Ying S.X. Prediction of high lift: review of present CFD capability // Progr. in Aerosp. Sci. 2002. V. 38. P. 145–180.
  2. Голубев В.В. Исследования по теории разрезного крыла. Ч. I // Тр. ЦАГИ. 1933. Вып. 147.
  3. Голубев В.В. Исследования по теории разрезного крыла. Ч. II // Тр. ЦАГИ. 1937. Вып. 306.
  4. Smith A.M. High-lift aerodynamics // J. of Aircraft. 1975. V. 12. № 6.
  5. Петров А.В., Скоморохов С.И. Аэродинамика механизированных крыльев. ЦАГИ – основные этапы научной деятельности 1993–2003 гг. М.: Наука: Физматлит, 2003. С. 95–104.
  6. Hiller B.R., Campbell R.L., Lynde M.N., Boyett T.K. Design exploration of a transonic cruise slotted airfoil. // AIAA 2021-0621. 2021.
  7. Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Губанова И.А., Губанова М.А. Решение обратной задачи для профиля в рамках уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу // Уч. Зап. ЦАГИ. 2013. Т. 44. № 3.
  8. Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Губанова И.А. и др. Решение обратной задачи для многозвенного профиля в рамках уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу // Уч. Зап. ЦАГИ. 2021. Т. 52. № 3.
  9. Drela M. Design and optimization method for multi-element airfoils // AIAA-93-0969. 1993.
  10. Matsushima K., Shiokawa M., Nakahashi K. An efficient inverse aerodynamic design method for multi component devices // ICAS-2004. Paper 356.
  11. Jones D., Fejtek I. Inverse design of high lift systems // ICAS-2002. 2.4.5.
  12. Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Пущин Н.А. Решение обратной задачи для полной крейсерской компоновки магистрального самолета с использованием уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу // Уч. Зап. ЦАГИ. 2020. Т. 51. № 1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Расчетное и экспериментальное [1] распределения давления на многозвенном профиле, М = 0.2, Re = 9×106, α = 16°

Скачать (120KB)
3. Рис. 2. Концепция щелевого крыла NASA [6]

Скачать (134KB)
4. Рис. 3. Принцип построения методов остаточной коррекции

Скачать (26KB)
5. Рис. 4. Структура используемого метода

Скачать (41KB)
6. Рис. 5. Расщепление невязки давления на дозвуковую и сверхзвуковую части.

Скачать (69KB)
7. Рис. 6. Структурированная многоблочная сетка

Скачать (496KB)
8. Рис. 7. Вихревые особенности на панелях многозвенного контура

Скачать (90KB)
9. Рис. 8. Пример решения обратной задачи при М = 0.5, ∆Су, ∆Сx – изменения интегральных характеристик по сравнению с характеристиками исходного профиля

Скачать (172KB)
10. Рис. 9. Пример решения обратной задачи при М = 0.6

Скачать (180KB)
11. Рис. 10. Сходимость решения обратной задачи при М = 0.6 

Скачать (20KB)
12. Рис. 11. Поле числа Маха на режиме М = 0.768, Су = 0.75

Скачать (345KB)
13. Рис. 12. Распределение давления на режиме М = 0.768, Су = 0.75

Скачать (32KB)
14. Рис. 13. Расчетные поляры разрезного и изолированного профилей

Скачать (39KB)

© Российская академия наук, 2024