Результаты исследования распределения статического давления на головной части ракетного аэрофизического комплекса типа М-100 на основе численного метода расчета и летного эксперимента для чисел Маха полета 1.4М≤4.2, Рейнольдса ReL,≤108, ускорения a≤32g в условиях аэродинамического нагрева

Abstract

Статья посвящена комплексному решению проблемы надежности и достоверности данных о распределении статического давления на поверхности головной части ракетного аэрофизического комплекса типа М-100 в диапазоне чисел Рейнольдса потока , чисел Маха , ускорения в условиях полета по траектории при наличии аэродинамического нагрева, сжимаемости потока, эффекта воздействия на пограничный слой работающих двигателей РДТТ путем преодоления проблемы масштабных эффектов на основе численного решения уравнений Навье-Стокса в рамках программного продукта ANSYS CFX и летного эксперимента на головной части обьекта типа М-100. Приведен обзор алгебраических, полудифференциальных и дифференциальных моделей пристеночной турбулентности и сделан вывод о целесообразности использования модели турбулентности Ментера. Проведен расчет статического давления на головной части объекта М-100 на основе численного решения уравнений Навье-Стокса в системе ANSYS CFX для турбулентного сверхзвукового режима, получено хорошее согласование результатов численного расчета статического давления и летных данных. Приводятся сравнительные расчетные данные по давлению, полученные авторами на основании некоторых других методов.

Стаття присвячена комплексному рішенню проблеми надійності і достовірності даних про розподілення статичного тиску на поверхні головної частини ракетного аерофізичного комплексу типу М- 100 в діапазоні чисел Рейнольдса, чисел Маха, прискорення в умовах польоту по траєкторії за наявності аеродинамічного нагріву, стисливості потоку, ефекту дії на пограничний шар працюючих двигунів РДТТ шляхом подолання проблеми масштабних ефектів на основі чисельного рішення рівнянь Навьє-Стокса у рамках програмного продукту ANSYS CFX і льотного експерименту на головній частині об'єкта типу М-100. Приведений огляд алгебраїчних, напівдиференціальних і диференціальних моделей пристінної турбулентності і зроблено висновок про доцільність використання моделі турбулентності Ментера. Проведено розрахунок статичного тиску на головній частині об'єкта М-100 на основі чисельного рішення рівнянь Навьє-Стокса в системі ANSYS CFX для турбулентного надзвукового режиму обтікання, отримано добре узгодження результатів чисельного розрахунку статичного тиску і льотних даних. Наводяться порівняльні розрахункові дані по тиску, отримані авторами на основі деяких інших методів.