Новизна предложенного метода заключается в универсальном под-
ходе к моделированию геометрии обтекаемой поверхности и вихрево-
го следа на базе единого вихревого элемента. При этом, как и в методе
замкнутых вихревых рамок, единым подходом можно схематизиро-
вать любое тело, несущую поверхность или их комбинацию, однако в
отличие от существующего метода вихревых рамок не нужно заранее
указывать места отрыва вихрей.
Теория и алгоритм применимы для приближенного расчета гидро-
динамических нагрузок при низких дозвуковых скоростях, когда среду,
обтекающую тело, можно считать жидкостью с малой вязкостью.
Вычислительные эксперименты с использованием малого числа
вортонных рамок на теле показали высокую скорость работы алгорит-
ма, устойчивость счета и достаточно хорошее совпадение полученных
с его помощью расчетных нестационарных нагрузок с эксперимен-
тальными данными. В то же время следует отметить большие коли-
чественные расхождения экспериментальной и вычисленной эпюры
распределения давления по поверхности шара, особенно в области
передней критической точки. Данное расхождение может быть объ-
яснено использованием в полюсах десятиугольной вортонной рамки
большого размера, что приводит к искажению поля скоростей вблизи
критической точки. В настоящее время на основе анализа полученных
результатов идет работа по совершенствованию методики расчета.
Предложенный в настоящей работе подход планируется применить
для исследования колебаний упругих конструкций в потоке.
Работа поддержана грантом РФФИ № 06-08-00646.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Т р е х м е р н о е отрывное обтекание тел произвольной формы / Под ред.
С.М. Белоцерковского. – М.: ЦАГИ, 2000. – 265 с.
2. L e w i s R. I. Vortex element methods for fluid dynamic analysis of engineering
systems. – Cambridge University Press, 2005. – 567 p.
3. Н о в и к о в Е. А. Обобщенная динамика трехмерных вихревых особенностей
(вортонов) // Журнал эксп. и теор. физики. – 1983. – T. 84. – Bып. 3. – С. 975–981.
4. W i n c k e l m a n s G. S., L e o n a r d A. Contributions to vortex particle
methods for the computation of Three-Dimensional Incompressible Unsteady Flows
// Journal of comp. Physics, 109, 1993. – P. 247–273.
5. К о р н е в Н. В. Метод вихревых частиц и его приложение к задачам гидроаэ-
родинамики корабля. Дисс.. . . д-ра техн. наук. – СПб, 1998. – 184 с.
6. O j i m a A., K a m e m o t o K. Numerical simulation of unsteady flow around
three-dimensional bluff bodies by an advanced vortex method // JSME International
Journal, Series B, Vol. 43, No. 2 (2000). – P. 127–135.
7. Д ы н н и к о в а Г. Я. Силы, действующие на тело при нестационарном ви-
хревом отрывном обтекании идеальной несжимаемой жидкостью // Изв. РАН
МЖГ. – 2001. – № 2. – С. 128–138.
112
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 2
