УДК 532.5
И. К. М а р ч е в с к и й, В. С. М о р е в а
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБТЕКАНИЯ
СИСТЕМЫ ПРОФИЛЕЙ МЕТОДОМ ВИХРЕВЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Предложен подход, позволяющий повысить точность моделирова-
ния течений вязкой несжимаемой среды методом вихревых элемен-
тов. Эффективность применения описанного метода показана на
примере задачи об обтекании одиночного кругового профиля. Рас-
смотрена задача об обтекании пары круговых профилей при их раз-
личном взаимном расположении. Приведены характерные струк-
туры вихревых следов, образующихся за профилями, и вычислены
значения стационарных аэродинамических коэффициентов, удовле-
творительно согласующиеся с результатами экспериментов и ре-
зультатами расчетов других авторов.
E-mail:
;
Ключевые слова
:
метод вихревых элементов, аэродинамические коэффи-
циенты, круговой профиль, система профилей.
Метод вихревых элементов — один из эффективных численных
методов моделирования двумерных течений. Он позволяет при срав-
нительно низких затратах вычислительных ресурсов рассчитывать на-
грузки, действующие на профильсо стороны потока несжимаемой
среды. Однако в ряде случаев достигаемой точности оказывается не-
достаточно, в частности при моделировании обтекания профилей при
невысоких значениях числа Рейнольдса, а также при моделировании
обтекания системы профилей. Отметим, что во втором случае решаю-
щее значение имеет точностьмоделирования вихревого следа за пер-
вым (наветренным) профилем, поскольку именно воздействие следа
на подветренный профильво многом определяет действующие на не-
го аэродинамические нагрузки.
Из ряда практически важных задач в качестве модельной можно
выделитьзадачу о моделировании обтекания пары круговых профи-
лей, произвольно ориентированных по отношению к набегающему
потоку: поперек потока, тандемом, под углом выноса. Исследованию
таких конфигураций посвящено большое число экспериментальных и
расчетных работ [1–4].
В настоящей работе предлагается подход, позволяющий повысить
точностьмоделирования течений методом вихревых элементов и ка-
чественно верно решитьзадачу о моделировании обтекания круговых
профилей.
Численный метод вихревых элементов и его модификации, в част-
ности метод вязких вихревых доменов (ВВД), описаны в моногра-
фии [5]. Этот метод относится к классу бессеточных лагранжевых
12
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 1
