Geometric modeling of complex configurations in aerodynamic problems

Authors

  • V.F. Volkov

Keywords:

геометрические модели
переменная стреловидность
численные методы
аэродинамика
сверхзвуковое обтекание крыла
число Маха
краевые задачи

Abstract

An analytical method for the construction of a geometric model that can be used for numerical studies of spatial supersonic flows over complex aerodynamic configurations is proposed. Some analytical relations for constructing the complex geometry of bodies and a building algorithm for isolated variable sweepback wings with parabolic profiles and flat midsurface are given. The problem of constructing the geometry of composite configurations of higher levels (such as a «body+wing« combination ) is considered; an algorithm for the realization of joining the components of this geometry is described. The problem of spatial wing flow for the supersonic civil transport TU-144 is analyzed numerically for Mach number M=2.27 and angles of attack range from 1.3 to 8.3 degrees. Our numerical results are compared with data of physical experiments.

New computational technologies

Downloads

Published

2001-09-16

Issue

Vol. 2 (2001): Issue 1.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biography

V.F. Volkov

S.A. Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics of SB RAS

References

  1. Гардан И., Люка М. Машинная графика. М.: Мир, 1987.
  2. Фокс А., Пратт М. Вычислительная геометрия. М.: Мир, 1982.
  3. Sevant N.E., Bloor M.J. G., Wilson M.J. Aerodinamic desing of a flying wing using response surface methodogy // Aircraft. 2000. 37, N 4. 562-569.
  4. Волков В.Ф. Обтекание сверхзвуковым потоком идеального газа тел фюзеляжеобразной формы. Препринт Ин-та теорет. и прикл. механики АН СССР, Сиб. отд-ние. № 43-81. Новосибирск, 1981.
  5. Волков В.Ф., Мажуль И.И., Щербик Д.В. Расчет сверхзвукового обтекания потоком невязкого газа пространственных конфигураций с острыми передними кромками // Теплофизика и аэромеханика. 1995. 2, № 3. 245-252.
  6. Волков В.Ф. Расчет пространственного сверхзвукового обтекания потоком невязкого газа тел, близких к призматическим // Моделирование в механике (Сб. науч. тр. Ин-та теорет. и прикл. механики РАН, Сиб. отд-ние). 7, 24, № 3. Новосибирск, 1993.
  7. Аульченко С.М., Латыпов А.Ф., Никуличев Ю.В. Построение поверхностей с помощью параметрических полиномов // Ж. вычисл. матем. и матем. физики. 2000. 40, № 3. 356-364.
  8. Волков В.Ф., Жибинов С.Б., Колобов Б.П., Чернышева Р.Т., Яненко Н.Н. Об опыте применения пакетной технологии для решения задач внешнего обтекания // Задачи аэродинамики пространственной конфигурации / Под ред. Н.Ф. Воробьева. Новосибирск, 1982. 3-17.
  9. Васенев Л.Г., Волков В.Ф., Ганимедов В.Л., Малыхин С.М., Тарнавский Г.А. Пакет прикладных программ АРФА. Пространственное обтекание тел вращения сверхзвуковым потоком газа. Препринт Ин-та теорет. и прикл. механики АН СССР, Сиб. отд-ние. № 22-84. Новосибирск, 1984.
  10. Яненко Н.Н., Фомин В.М., Ганимедов В.Л., Ветлуцкий В.Н., Волков В.Ф., Васенев Л.Г., Тарнавский Г.А. и др. Пакет прикладных программ для решения задач аэродинамики, гидродинамики, механики сплошной среды (АРФА). Госфонд алгоритмов и программ СССР. Рег. номер ПОО 7481. М., 1984.
  11. Волков В.Ф. Алгоритм численного решения задач пространственного сверхзвукового взаимодействия двух тел. Препринт Ин-та теорет. и прикл. механики АН СССР, Сиб. отд-ние. № 29-87. Новосибирск, 1987.
  12. Шашкин А.П., Волков В.Ф. Об одной схеме численного расчета невязких газодинамических течений // Задачи обтекания тел пространственных конфигураций (Сб. науч. тр. Ин-та теорет. и прикл. механики РАН, Сиб. отд-ние). Новосибирск, 1978. 17-56.
  13. Волков В.Ф., Шабалин И.И. Маршевая схема расчета двумерных сверхзвуковых течений невязкого газа // Математическое моделирование. 1998. 10, № 2. 3-14.
  14. Бродецкий М.Д., Рафаэлянц А.А. Экспериментальное исследование влияния фюзеляжа на и мотогондол на эффективность деформации крыла модели СПС при сверхзвуковых скоростях. Часть II: Распределенные аэродинамические характеристики. Научн. отчет Ин-та теорет. и прикл. механики АН СССР, Сиб. отд-ние. № 1085. Новосибирск, 1980.
  15. Бродецкий М.Д., Кощееев А.Б., Черемухин Г.А. Экспериментальное исследование распределенных аэродинамических характеристик неплоских крыльев при сверхзвуковых скоростях // Исследования по аэродинамике неплоских крыльев. Новосибирск, 1977. 114-159.