| | Механика жидкости и газа Известия Российской академии наук | | Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 1024-7084 |
Архив номеров
Для архивных номеров (2007 г. и ранее)
полные тексты статей
доступны для свободного просмотра и скачивания.
Статей в базе данных сайта: | | 8303 |
|
<< Предыдущая статья | Год 2022. Номер 4 | Следующая статья >> |
Крайко А.Н., Шаповалов В.А. Плоские и осесимметричные тела, обтекаемые с наибольшими "критическими" числами Маха // Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 4. С. 86-95. |
Год |
2022 |
Том |
|
Номер |
4 |
Страницы |
86-95 |
DOI |
10.31857/S0568528122040077 |
Название статьи |
Плоские и осесимметричные тела, обтекаемые с наибольшими "критическими" числами Маха |
Автор(ы) |
Крайко А.Н. (Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва, Россия, akraiko@ciam.ru)
Шаповалов В.А. (Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Москва, Россия) |
Коды статьи |
УДК 533.6.011 |
Аннотация |
Строятся двумерные (плоские и осесимметричные) тела, которые при ряде дополнительных ограничений обтекаются идеальным (невязким и нетеплопроводным) газом с наибольшими "критическими" числами Маха М*. Если число Маха набегающего потока M0<M*, то во всем потоке, включая обтекаемые поверхности, M<1, отсутствуют ударные волны и, как следствие, равно нулю волновое сопротивление. При M0=M* равенство M=1 выполняется хотя бы в одной точке потока, а при M0>M* появляются сверхзвуковые зоны, в общем случае с образованием ударных волн и волновым сопротивлением, растущим с ростом M0. Как известно, максимальные M* реализуют двумерные конфигурации, при обтекании которых потоком с M0=M* часть их контуров - отрезки звуковых линий тока. Тривиальными примерами таких конфигураций служат не возмущающие течение пластина под нулевым углом атаки и отрезок прямой ("осесимметричная игла") в равномерном потоке с M≡M0≡M*≡1. Отнесенная к квадрату фиксированной хорды площадь их продольного сечения S=0. Если в дополнение к длине хорды задать площадь S>0, то критические контуры таких тел составят передний и задний торцы и соединяющие их без изломов верхняя и симметричная нижняя звуковые линии тока. При S→0 высота торцов стремится к нулю, M0 и M* стремятся к единице и получаются тривиальные решения. Чтобы при S>0 избавиться от практически неизбежных отрывов за телами, построенными в предположении безотрывного обтекания, вводится ограничение на величину угла наклона контуров их кормовых частей. В результате вместо задних торцов появляются наклонные прямолинейные отрезки, и плоская критическая конфигурация становится симметричным профилем крыла. При принципиальной простоте структуры двумерных критических конфигураций известные методы их построения весьма сложны. Численные "инструменты", примененные в данном исследовании, оказались более простыми. В их основе лежат генетический алгоритм "прямой" оптимизации с представлением искомых отрезков звуковых линий тока кривыми Бернштейна-Безье и процедура установления с интегрированием уравнений течения идеального газа модифицированной схемой Годунова повышенного (на гладких решениях) порядка аппроксимации. Ранее эти инструменты развивались и применялись авторами и их коллегами при построении широкого круга оптимальных аэродинамических форм. |
Ключевые слова |
плоские и осесимметричные тела, обтекаемые с наибольшими критическими числами Маха, отрезки звуковых линий тока, кривые Бернштейна-Безье, прямые методы оптимизации, генетический алгоритм |
Поступила в редакцию |
10 марта 2022 | После доработки |
15 марта 2022 | Принята к публикации |
15 марта 2022 |
Получить полный текст |
|
<< Предыдущая статья | Год 2022. Номер 4 | Следующая статья >> |
|
Если Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
|
|