Численное моделирование аэрогидродинамики амфибийных судов на воздушной подушке с гибким ограждением баллонетного типа

• Автор: Кальясов, Павел Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АМФИБИЙНЫЕ СУДА НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ С ГИБКИМ ОГРАЖДЕНИЕМ БАЛЛОНЕТНОГО ТИПА
1.1 Основные элементы АГДК АСВП с ГО баллонетного типа. Проблемы их проектирования
1.2. АСВП с классическим ГО и ГО баллонетного типа
1.3. Методы отработки АГДК АСВП
1.4. О сочетании вычислительного и физического экспериментов при отработке компоновки и элементов компоновок судов
1.5. Цели работы
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКИ И ВЫБОР СХЕМЫ РЕШЕНИЯ ПРОЕКТНЫХ ЗАДАЧ АЭРОГИДРОДИНАМИКИ АМФИБИЙНЫХ СУДОВ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ
2.1. Физическая постановка
2.1.1. Движительный комплекс АСВП
2.1.2. Нагнетательный комплекс АСВП
2.1.3. Несущий комплекс АСВП с ГО баллонетного типа
2.2. Математическая постановка и схема решения задач
2.2.1. Численная реализация решения уравнений
2.2.2. Построение модели для численных расчетов
2.2.3. Методы расщепления многомерных задач, схема направленных против потока разностей и метод SIMPLE для связывания скоростей и давлений на разнесенных сетках.
2.2.4. Задача аэродинамики ДРК АСВП; математическая постановка и схема решения
2.2.5. Задача расчета нагнетательного комплекса АСВП; математическая постановка и схема решения
2.2.6. Поиск деформированной формы скега
2.2.7. Задача расчета несущего комплекса АСВП; математическая постановка и схема решения
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ АЭРОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КОМПОНОВКИ АМФИБИЙНОГО СУДНА НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ
3.1. Результаты вычислительных экспериментов по моделированию движительного комплекса АСВП
3.1.1. Нестационарные аэродинамические нагрузки на лопасть винта
3.1.2. Частотный анализ лопасти маршевого винта
3.2. Результаты вычислительных экспериментов по моделированию нагнетательного комплекса АСВП
3.2.1. Экспериментальное определение характеристик нагнетательного комплекса

3.2.2. Моделирование нагнетательного комплекса с осевыми вентиляторами. Работа нагнеателей в режиме помпажа
3.3. Результаты вычислительных экспериментов по моделированию несущего комплекса АСВП с ГО баллонетного типа
3.3.1. Моделирование режимов с малыми углами дифферента. О механизме залипання АСВП
3.3.2. Об адекватности вычислительного эксперимента результатам натурных испытаний АСВП. Конструктивные решения
3.4. Технические рекомендации по проектированию АСВП
3.4.1. Тяга на кольцевом насадке
3.4.2. Взаимное влияние двух ДРК
3.4.3. Влияние заклинки скег на качество судна
3.4.4. Обдув носовой части судна; эффект Коанда
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ, ВЫВОДЫ, ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Публикации по теме диссертации
Перечень принятых сокращений
АСВП - амфибийное судно на воздушной подушке
АГДК - аэрогидродинамический комплекс
ГО - гибкое ограждение
ВП - воздушная подушка
ППУ - противопомпажное устройство
с1(ргс) _ д Ж дх]
(1{рсо) _ Э Ш дх
р, Эк
дх} ,
+ Ок-Гк,

где ок

1 Эк дсо
+ (Л, ~К, +(1 + /71)2/зсгю2— —- .
со дxJ дх}

Д/о-и+(1-Д)/с*2 ’ “ + 0-Д)/сг,
функции смещения
л/к 500//
Рх = tarLh(arg14), аг§1 = тт
шах V V
Р"соу’ ру2 со

= тах
сг , содх, дх,
Р2 = 1апЪ(аг§/), arg2 = шах
2л/к 500н
Д*СУу’ /<У
где у - расстояние до ближайшей стенки.
Ск=р,8Б = ^28^1^ч =
1 Г Эм Эм Л
!_ +—I
2^Эх; Эх,

6Д = - Ск, Ук = рР «со, Д> = РРо> ■

ай + Б!.ег/У?м .«* +Яе,/Кш
, сс =аа
а/ +Ке,/У^
1+Яе(/Уг(
Яе, = рк! рсо,
«, = + 0 ~ Д )«»2 » «о = Д /3, Д = РР, 1 + (1~Д )Д2 ,

«„.о =

Д» О-0Лл[р1 Д» сг
Турбулентная вязкость вычисляется, как //,

1 П/у
у а а,®,
С1- ЛJ2P^VQ.IJ - осредненный тензор скоростей вращения, <з, = 0.31, вторая
Эмпирические константы БЭТ модели Ментора
Ра = 2.95, Як = 6,оу, =1.176,сгА.2 =1,егю1 =2,сгй2 = 1.168,а0 =1/9,«1 =1,
Ра = 0-09, Д2 = 0.0828,Д1 =0.09.