Степенные тела минимального сопротивления в газовом потоке
https://doi.org/10.18384/2310-7251-2022-4-17-34
Аннотация
Цель. Для тела вращения со степенной образующей и сферическим, параболическим и гиперболическим затуплениями вычисляется сила сопротивления в газовом потоке.
Процедуры и методы. Определяется степень в образующей тела минимального сопротивления и радиус затупления в критической точке в зависимости от удлинения в широком диапазоне чисел Рейнольдса.
Результаты. Для тела вращения со степенной образующей и сферическим, параболическим и гиперболическим затуплениями вычисляется сила сопротивления в высокоскоростном потоке разреженного газа на основе нескольких локальных моделей течения газа.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты, полученные в данной работе, имеют большое значение для оптимизации геометрии летательных аппаратов.
Ключевые слова
высокоскоростной поток,
локальные модели,
аэродинамическое сопротивление тела вращения,
вариационная задача
При поддержке: Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 20-08-00790
Об авторах
С. Л. Горелов
Московский физико-технический институт
(национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
Горелов Сергей Львович – доктор физико-математических наук, профессор кафедры компьютерного моделирования
141701, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9
В. Л. Нгуен
Московский физико-технический институт
(национальный исследовательский университет)
Россия
Россия
Нгуен Ван Лам – аспирант кафедры компьютерного моделирования
141701, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9
Список литературы
1. Ньютон И. Математические начала натуральной философии. М.: Наука, 1989. 688 с.
2. Черный Г. Г. Течение газа с большой сверхзвуковой скоростью. М.: Физматгиз, 1959. 220 с.
3. Крайко А. Н., Пудовкин Д. Е., Якунина Г. Е. Теория аэродинамических форм, близких к оптимальным. М.: Янус-К, 2001. 132 с.
4. Миеле А. Теория оптимальных аэродинамических форм. М.: Мир, 1969. 508 с.
5. Лунев В. В. Гиперзвуковая аэродинамика. М.: Машиностроение, 1975. 328 с.
6. Остапенко Н. А., Якунина Г. Е. О телах наименьшего сопротивления, двигающихся в средах при наличии закона локальности // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. 1992. № 1. С. 95–106.
7. Черноусько Ф. Л., Баничук Н. В. Вариационные задачи механики и управления. М.: Наука, 1973. 240 с.
8. Бунимович А. И., Якунина Г. Е. Исследование формы поперечного контура конического пространственного тела минимального сопротивления, движущегося в разреженном газе // Известия Академии наук СССР. Механика жидкости и газа. 1986. № 5. С. 112–117.
9. Якунина Г. Е. К построению оптимальных пространственных форм в рамках модели локального взаимодействия // Прикладная математика и механика. 2000. № 64. № 2. С. 299–310.
10. Таковицкий С. А. Аналитическое решение задачи минимизации волнового сопротивления осесимметричной носовой части в рамках локальной линеаризации // Прикладная математика и механика. 2018. Т. 82. № 6. С. 775–782. DOI: 10.31857/S003282350002741-5.
11. Благосклонов В. И., Гродзовский Г. Л. Осесимметричное обтекание тел вращения степенной формы при сверхзвуковых скоростях набегающего потока // Ученые записки ЦАГИ. 1974. Т. V. № 6. С. 6–22.
12. Горелов С. Л., Нгуен В. Л. Тело вращения минимального аэродинамического сопротивления в гиперзвуковом потоке разреженного газа // Труды МАИ (сетевое научное издание). 2020. № 113. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=117962 (дата обращения: 22.09.2022). DOI: 10.34759/trd-2020-113-4.
13. Баранцев Р. Г. Взаимодействие разреженных газов с обтекаемыми поверхностями. М.: Наука, 1975. 342 с.
14. Галкин В. С., Ерофеев А. И., Толстых А. И. Приближенный метод расчета аэродинамических характеристик тел в гиперзвуковом потоке разреженного газа // Труды ЦАГИ. 1977. Вып. 1833. C. 6–10.
15. Гусев В. Н., Коган М. Н., Перепухов В. А. О подобии и изменении аэродинамических характеристик в переходной области при гиперзвуковых скоростях потока // Ученые записки ЦАГИ. 1970. Т. 1. № 1. С. 24–33.
16. Горелов С. Л., Нгуен В. Л. Затупленное осесимметричное тело минимального сопротивления в гиперзвуковом потоке разреженного газа // Труды МФТИ. 2021. T. 13. № 1 (49). С. 96–107. DOI: 10.53815/20726759_2021_13_1_96.
17. Горелов С. Л., Нгуен В. Л. Тепловой поток в критической точке осесимметричных тел минимального сопротивления // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-Математика. 2021. № 4. C. 43–53. DOI: 10.18384/23107251-2021-4-43-53.
Рецензия
Просмотров:
201
Послать статью по эл. почте 