Задачи модификации крыловых профилей с целью улучшения их аэродинамических характеристик

• Автор: Дунаева, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 97 с. : ил.

Используемые аббревиатуры и обозначения
I. Методы улучшения аэродинамических характеристик крыловых
профилей в потоке идеальной несжимаемой жидкости
§1. Решение классических прямых и обратных краевых задач аэрогидродинамики
§2. Построение крыловых профилей, обтекаемых безотрывно при
расчетном угле атаки
§3. Обобщение на случай заданного диапазона углов атаки
§4. Построение безмоментных крыловых профилей, обтекаемых
безотрывно
§5. Числовые расчеты, анализ, выводы
II. Обобщение методов улучшения аэродинамических характеристик
крыловых профилей на случай учета сжимаемости и вязкости потока
§6. Построение крыловых профилей, обтекаемых безотрывно в заданном диапазоне углов атаки с учетом сжимаемости потока
§7. Учет вязкости по модели пограничного слоя
§8. Совместный учет вязкости и сжимаемости
§9. Числовые расчеты, анализ, выводы
III. Исследование и анализ построенных крыловых профилей с использованием лицензионного пакета Fluent
§10. Математическое моделирование дозвукового обтекания крылового профиля

§11. Анализ аэродинамических характеристик исходных и модифицированных профилей
Заключение
Литература

Используемые аббревиатуры и обозначения

ОКЗА

ГЦРС
г = х + 1у м? = ср+ щ
_2р-/0
р (дХ2) ь,

<Р

Л = У/а,
М -V! а
- обратная краевая задача
- обратная краевая задача аэрогидродинамики
- пограничный слой
- ламинарный пограничный слой
- турбулентный пограничный слой
- идеальная несжимаемая жидкость
- гидродинамически целесообразное распределение скорости
- комплексная координата физической плоскости
- комплексный потенциал течения
- комплексная координата вспомогательной плоскости
- величина скорости в физической плоскости
- плотность жидкости или газа
- давление жидкости или газа
- коэффициент давления
- область течения
- контур профиля
- дуговая абсцисса контура профиля
- периметр контура профиля
- хорда профиля
- физический или расчетный угол атаки
- аргумент скорости
- циркуляция скорости по контуру профиля
- разность потенциалов между точками разветвления потока
- функция Жуковского-Мичела
- приведенная скорость газового потока
- число Маха

решения прямой задачи с использованием численных методов пакета FLUENT.
Решение. Существует большое количество подходов, позволяющих учесть сжимаемость газа. Значительная часть из них связана с созданием вычислительных алгоритмов решения дифференциальных уравнений, описывающих адиабатическое движение идеального газа. Другой подход состоит в замене исходных уравнений более простыми, то есть в переходе от реального течения к течению фиктивного газа с близкими параметрами. Естественно, что такие методы дают приближенное решение, но простота получаемых уравнений приводит к существенному упрощению процедуры поиска результата.
Один из простейших методов учета сжимаемости базируется на формуле Кармана-Цзяна [47], которая позволяет приближенно пересчитать распределение коэффициента давления на контуре профиля в несжимаемой жидкости на течение газа для любого числа Маха Мх < 1 набегающего потока при неизменном угле атаки. Зависимость между скоростями V и Л по контуру крылового профиля в несжимаемом и сжимаемом потоках выражается формулой
V{X)=VX
1_(1 -M2J,2C
1/2

(6.1)
где под срГ понимают коэффициент давления для адиабатического течения
СрГ кМ1
-Л2 !h l-ti/h2

к +1
(6.2)
Применение формулы Кармана-Цзяна ограничено диапазоном значений |Д| > Лх. При Л < Лх можно использовать соотношение

V (Л) = ■
г, с"-0.296.
l + V(l + 4 с2 Л2)
Величина Vm определится из (6.3) подстановкой Л = Л00.
(6.3)