WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 21 |

«ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И НА ТРАНСПОРТЕ ШЕСТНАДЦАТЫЙ ВЫПУСК ИРКУТСК 2009 УДК 681.518.54 ББК 32.965 И 74 РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ: ...»

-- [ Страница 3 ] --

И всё же не хочется заканчивать на столь грустной ноте. Оглядываясь на пройденный путь, я испытываю двойное чувство: чувство удовлетворения от результатов проделанной сложной работы и чувство горечи от перечисленных утрат. По-видимому, определенной причиной утрат являются и мои субъективные качества. К сожалению, я не смог противостоять закрытию в ТУСУРе кафедры оптимальных и адаптивных систем управления, когда-то лучшей кафедры в России данного профиля. Будучи много лет директором НИИ АЭМ при ТУСУРе, не смог сохранить научного подразделения, занимающимся КЭС. Хотя бы на теоретическом уровне.

Но я – оптимист. И, несмотря на свой возраст (мне 69 лет), пытаюсь реанимировать работы по КЭС в рамках создаваемого института проблем информатизации Томского Научного Центра СО РАН. Уверен, что найдутся молодые, талантливые выпускники Томских университетов, которые реализуют себя в этой многообещающей тематике.

РАЗДЕЛ I. МОДЕЛИРОВАНИЕ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

УДК 621.

РАСЧЕТ НЕСТАЦИОНАРНЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ПЛОХООБТЕКАЕМЫХ ТЕЛ МЕТОДОМ

ДИСКРЕТНЫХ ВИХРЕЙ

Решена задача численного моделирования течения в окрестности плохообтекаемых объектов и расчета аэродинамических характеристик этих объектов. Методика расчета и комплект программ для ЭВМ позволяют решать широкий спектр задач аэродинамики тел с известными местами отрыва потока. У плохообтекаемых тел о местах отрыва потока можно получить информацию на основе анализа их формы. Полученные результаты применимы для определения нестационарных характеристик отрывного обтекания объектов с целью использования результатов при решении других технических задач.

Ключевые слова: численная аэродинамика, отрывное обтекание, срыв потока.

Современный этап развития различных технических устройств, функционирование которых определяется их взаимодействием с потоком жидкости или газа, характеризуется все большим применением новых принципов и использованием все более тонких гидроаэродинамических эффектов приводящих к качественному изменению обтекания объектов.

Постоянно возрастающие запросы практики по усовершенствованию и оптимизации таких устройств часто требуют настолько глубокой детализации в знании аэродинамических характеристик и умения управлять ими, что доступна только средствам вычислительного и физического экспериментов.

Среди подобных эффектов особо можно выделить отрывные режимы обтекания, которые для ряда тел и технических устройств являются основными практически на всем протяжении их взаимодействия с внешней средой. Как правило, течения в окрестности таких объектов характеризуются наличием многочисленных отрывов потока, наличием развитых срывных зон, зон течений обратного направления и периодическим отходом вихревых образований от поверхности тела.

С практической точки зрения интерес представляют задачи моделирования обтекания плохообтекаемых тел, под которыми понимаются тела с изломами образующей поверхности. В качестве примера подобных тел можно рассматривать различные наземные сооружения, различные транспортные и специальные средства, их элементы, контейнеры и т.д. Особенностью подобных тел является наличие линий излома образующей поверхности. Именно на этих линиях образуется отрыв потока в первую очередь. Экспериментальные исследования, в том числе и авторов настоящей работы, показывают незначительное влияние, часто пренебрежимо малое, на картину обтекания вязких отрывов. Как правило, эти отрывы являются вторичными, т.е.

образуются в зонах обратного тока (зонах, охваченных отрывом потока с изломов образующей поверхности).

На решение задач такого класса в последнее время был распространен метод дискретных вихрей [1, 2, 3, 4].

На кафедре аэродинамики и конструкции летательных аппаратов Иркутского высшего военного авиационного инженерного училища (военного института) в течение длительного времени ведется работа по созданию методов расчета и пакетов прикладных программ для ЭВМ по расчету аэродинамических характеристик и динамики движения при заданных динамических ограничениях плохообтекаемых объектов.

Плохообтекаемый объект схематизируется замкнутыми в математическом смысле и разомкнутыми бесконечно тонкими поверхностями (рис. 1). Задаются или рассчитываются из начальных условий текущего расчетного шага по времени кинематические параметры движения объекта: – вектор угловой скорости вращения тела относительно центра масс и начала координат; V – вектор скорости движения центра масс тела относительно инерциальной системы отсчета;

, – углы атаки и скольжения. В некоторых частных задачах задается поле возмущенных скоростей Wн i j k в заданном конечном количестве точек пространства. Решение задачи аэродинамики позволяет для данных параметров и конфигурации тела определить вектора аэродинамических силы R и момента M R.

Рассматривается обтекание тела идеальной несжимаемой жидкостью.

Как уже было отмечено, места отрыва потока известны. Отрыв потока моделируется свободными бесконечно тонкими поверхностями разрыва (скачкообразного изменения) тангенциальной к этой поверхности составляющей относительной скорости идеальной жидкости. Поверхности представляют собой границы токов жидкости с различными скоростями.

Перепад давления на границе отсутствует. Из этого условия и выстраивается форма указанных свободных пелен.

Для решения задачи методом дискретных вихрей создается расчетная вихревая схема объекта (рис. 2). Поверхность тела S, S * и свободные поверхности, * заменяются системой замкнутых вихревых рамок. На поверхности тела задается конечное число контрольных точек, в которых задается условие равенства нормальной составляющей относительной скорости жидкости нулю (условие непротекания). Это условие эквивалентно условию, где поверхность тела представляет собой поверхность тока для идеальной жидкости. Относительно неизвестных циркуляций вихревых рамок тела, это условие позволяет записать систему линейных алгебраических уравнений. Решение этой системы позволяет определить циркуляции вихревых рамок. Циркуляции свободных вихревых рамок определяются с использованием гипотезы Чаплыгина– Жуковского на линиях отрыва потока. Форма свободных пелен определяется последовательным расчетом по времени.



Рис. 1. Схема поверхностей плохообтекаемого объекта Таким образом, предполагается, что везде в области вне поверхности движущегося тела, а также неизвестных заранее вихревых пелен, течение жидкости является безвихревым (потенциальным). Следовательно, такое течение удовлетворяет уравнению Лапласа для потенциала скорости.

Решение задачи сводится к определению либо усредненных по времени аэродинамических характеристик тела, либо построению закона их изменения по времени при известном законе движения тела.

На рис. 3 показан характер изменения коэффициента лобового сопротивления куба, обтекаемого перпендикулярным по отношению к наветренной грани потоком. Куб из состояния покоя в момент времени, равный нулю, начал двигаться с постоянной скоростью. Здесь – безразмерное время в аэродинамическом смысле слова.

Рис. 3. Зависимость изменения коэффициента лобового сопротивления куба Рис. 4. Зависимость коэффициента подъемной силы острого конуса 0, Рис. 5. Зависимость коэффициента лобового сопротивления острого конуса Рис. 6. Зависимость коэффициента Рис. 7. Условная схема мгновенного свободного вихревого слоя за конусом Рис. 8. Схема поля скоростей в окрестности конуса Рис. 9. Схема поля скоростей в окрестности конуса На (рис. 4, 5, 6) представлены осредненные по времени аэродинамические характеристики острого конуса в зависимости от угла атаки. Данные результаты сопровождаются демонстрацией мгновенного свободного вихревого слоя за конусом в указанный момент времени (рис. 7) и полями скоростей в окрестности конуса при различных углах атаки в указанные моменты времени (рис. 8, 9, 10).

Предлагаемые методики позволяют решать широкий спектр задач аэродинамики и динамики движения различных объектов, в том числе и в рамках специальных прикладных исследований.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Белоцерковский, С.М. Отрывное и безотрывное обтекание тонких крыльев идеальной жидкостью / С.М. Белоцерковский, М. И. Ништ М.И. – М.: Наука, 1978.

2. Бабкин, В.И. Струи и несущие поверхности: Моделирование на ЭВМ / С.М.

Белоцерковский, В.В. Гуляев, А.В. Дворак. – М.: Наука, 1989.

3. Белоцерковский, С.М. Математическое моделирование плоскопараллельного отрывного обтекания тел / В.Н. Котовский, М.И. Ништ, Р.М. Федоров. – М.: Наука. Гл.

ред.физ-мат. лит., 1988.

4. Белоцерковский, С.М. Трехмерное отрывное обтекание тел произвольной формы / М.И. Ништ, В.Н. Котовский, Р.М. Федоров. – ЦАГИ, 2000.

УДК 621.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЙ В ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА

ВОДОРОДНЫХ ПУЗЫРЬКОВ

Решена задача моделирования обтекания различных объектов в гидродинамической трубе с визуализацией течения методом водородных пузырьков.

Исследования проводятся с целью выяснения особенностей течений, выявления зон отрыва потока и их структуры, определения основных параметров обтекания.

Объекты исследования могут иметь достаточно сложную форму. Реализованы некоторые законы изменения основных кинематических параметров обтекания тела (углов атаки и скольжения, угловых скоростей тангажа, крена и рыскания).

Полученные результаты применимы для использования при создании математических моделей обтекания или в специальных исследованиях.

Ключевые слова: моделирование обтекания, аэродинамика, визуализация течения.

В аэродинамических исследованиях широко используются различные методы визуализации течений, позволяющие изучать физические явления, возникающие при обтекании различных объектов.

При проведении исследований в аэродинамических трубах широкое применение нашли методы: «шелковинок» для исследования течения вблизи поверхности объекта; метод сажемасляного покрытия, применяемый для оценки течения непосредственно на поверхности модели; метод парового экрана и визуализации течения дымом – для исследования течений в окрестности объекта и другие методы. В последние годы получили широкое распространение различные способы визуализации течений, в том числе в области пограничного слоя и на режимах сверхзвукового обтекания, основанные на оптических эффектах.

Для получения более полной информации о течении используются непосредственные измерения величины и направления вектора скорости в конечном множестве обследуемых точек. Ряд методов визуализации течений (например, метод шелковинок) получил широкое распространение в летном натурном эксперименте.

Особый интерес представляют исследования течений с использованием гидродинамических установок (гидролотков, гидробассейнов, вертикальных и горизонтальных гидродинамических труб). Применение данных установок для исследования обтекания летательных аппаратов и других объектов основано прежде всего на полном или частичном применении теории подобия. Интерес к методам испытаний в гидродинамических установках обусловлен возможностью наблюдения плоского (в гидролотках) и пространственного (в гидробассейнах и гидродинамических трубах) спектра обтекания тел с использованием различных методов визуализации (применением твердых микрочастиц, эмульсий, красящих веществ, использованием широкого спектра оптических эффектов и других).



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 21 |
 



Похожие работы:

«ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ L. LOTKER - Common Component (Deutschland, Berlin) С. GUL - Common Component (Deutschland, Berlin) ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК Аннотация Проект предлагает и реализует идею общего языка (рисунок 3) в отличие от идеи общей функциональности. Каждому участнику группы Common Component, равно как и любому другому участнику транспортного рынка, предполагающему использовать данную платформу, оставлено право выбора присоединиться к существующей и/или...»

«Глава IV ТРАНСПОРТ И ПУТИ СООБЩЕНИЯ 1 1. Ж Е Л Е З Н О Д О Р О Ж Н Ы Й Т Р А Н С П О Р Т Как указано было ранее (гл. II, разд. 4), железные дороги не страховали своего имущества от огня. Правда, статистика акционерного страхования имеет в разделе экстерриториального имущества (т. е. не приуроченного к определенной губернии) рубрику железнодорожные, но ничтожный размер общей суммы (всего 288 млн. руб. на 1/1 1914 г. по всем видам имущества) и соотношение ее структурных частей убеждают нас в том,...»

«Министерство Защиты Окружающей Среды Израиля Центр Экологических Систем и Технологий (ЭКОСТ) АВТОТРАНСПОРТ И ЭКОЛОГИЯ ГОРОДОВ ИЗРАИЛЯ Пособие для русскоязычных репатриантов При финансовой поддержке Министерства Защиты окружающей среды При поддержке: * Министерства Абсорбции Израиля * Муниципалитета Иерусалима * Управления Абсорбции Муниципалитета Иерусалима * Иерусалимского Общинного Дома Иерусалим, 2012 2 Авторский коллектив: Д-р. Валерий Анфимов- Введение, главы 1-7, 8,10,12-15. M.Sc. Елена...»

«rr.by СООБЩЕНИЯ. РАЗНОЕ Витебск 30 i КАК ПОДАТЬ ЧАСТНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ В ГАЗЕТУ “ИЗ РУК В РУКИ”? ГАЗЕТА ЧАСТНЫХ ОБЪЯВЛЕНИЙ Условия приема на стр. 31 № 2(964) Витебск и Витебская область Рекламное издание СП “БЕЛПРОНТО”...»

«К АТАЛОГ Д ЕТАЛЕИ И СБОРОЧНЫХ Е ДИНИЦ ЧАСТЬ 3 СИСТЕМЫ ПЛАНЕРА КНИГА 3 Главы 34, 35 КАТАЛОГ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ ПЕРЕЧЕНЬ ГЛАВ КАТАЛОГА Номер Наименование главы ВВЕДЕНИЕ Часть I - УКАЗАНИЯ ПО ОБЩЕМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ Хранение самолета (наземное оборудование) 12 Часть 2 - ПЛАНЕР. Книга I 20 Общие указания 21 Фюзеляж Часть 2 - ПЛАНЕР. Книга 2 Двери и люки 22 Окна 23 Оперение 25 26 Пилоны Часть 2. - ПЛАНЕР. Книга 3 Крыло (включая раздел 24.43.00) 24 Часть 2 - ПЛАНЕР. Книга 4 Крыло (с раздела...»

«r.by СООБЩЕНИЯ. РАЗНОЕ Витебск 37 ir КАК ПОДАТЬ ЧАСТНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ В ГАЗЕТУ “ИЗ РУК В РУКИ”? ГАЗЕТА ЧАСТНЫХ ОБЪЯВЛЕНИЙ Условия приема на стр. 38 № 3(965) Витебск и Витебская область Рекламное издание СП “БЕЛПРОНТО”...»

«rr.by СООБЩЕНИЯ. РАЗНОЕ Витебск 45 i КАК ПОДАТЬ ЧАСТНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ В ГАЗЕТУ “ИЗ РУК В РУКИ”? ГАЗЕТА ЧАСТНЫХ ОБЪЯВЛЕНИЙ Условия приема на стр. 46 № 38(1000) Витебск и Витебская область Рекламное издание СП “БЕЛПРОНТО”...»

«rr.by СООБЩЕНИЯ. РАЗНОЕ Витебск 37 i КАК ПОДАТЬ ЧАСТНОЕ ОБЪЯВЛЕНИЕ В ГАЗЕТУ “ИЗ РУК В РУКИ”? ГАЗЕТА ЧАСТНЫХ ОБЪЯВЛЕНИЙ Условия приема на стр. 38 № 35(997) Витебск и Витебская область Рекламное издание СП “БЕЛПРОНТО”...»

«А.В. ДМИТРИЕВ, В.А. НОС ТРАНСПОРТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОММЕРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРАКТИКУМ И З Д АТ Е Л Ь С Т В О С АН К Т - П Е Т Е Р Б У Р Г С К О Г О Г О С У Д АР С Т В Е Н Н О Г О УНИВЕРСИТЕ ТА Э К О Н О М И К И И Ф И Н АН С О В 2011 Рекомендовано научно-методическим советом университета ББК 39 Д 53 Дмитриев А.В. Транспортное обеспечение коммерческой деятельности : практикум / А.В. Дмитриев, В.А. Нос. – СПб. : Изд-во СПбГУЭФ, 2011. – 40 с. Практикум содержит теоретический материал, практические и...»

«Приложения к методике определения запаздывания ответной реакции систем авиационного тренажера. Шибаев В.М. Аполлонов Д.В. Еркин И.Н. ПРИЛОЖЕНИЕ стр. 1 из 22 Приложения к Методике определения запаздывания ответной реакции систем авиационного тренажера: Методы определения транспортной задержки в соответствии с требованиями международных нормативных документов Приложение 1. IATA FSTD edition 7-v0 ТРЕБОВАНИЯ К ДАННЫМ, НЕОБХОДИМЫМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АВИАЦИОННЫХ ТРЕНАЖЕРОВ(АТ), А ТАКЖЕ ПРИ...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.