Введение
Глава 1. Исходная математическая модель 17
1.1 Ламинарный режим течения в пограничном слое 18
1.2 Турбулентный режим течения в пограничном слое 19
Глава 2. Осесимметричные течения 20
2.1 Моделирование теплообмена на сфере 20
2.1.1 Ламинарные тепловые потоки в критической точке 21
2.1.2 Выбор метода интегрирования 23
2.1.3 Результаты расчёта 28
2.2 Оценка погрешностей расчёта 31
2.2.1. Оценка погрешности вычислительного метода 32
2.2.2. Оценка влияния погрешности входных данных 33
2.2.3. Оценка влияния машинной погрешности округления 38
2.2.4 Обобщение ошибок расчётов тепловых потоков на сфере 39
2.3 Анализ вариантов повышения точности расчёта 40
2.3.1 Оценка погрешности интерполяции входных данных в промежуточных узлах 41
2.3.2 Влияние шага интегрирования 43
2.4 Верификация метода расчёта 44
2.4.1. Сфера 45
2.4.2. Конус 46
2.5 Расчёт тепловых потоков на сфере по распределению поверхностных газодинамических параметров, полученных на прямоугольной адаптивной сетке 49
2.5.1 Выбор метода интегрирования 50
2.5.2 Выбор соотношения размера расчётной ячейки с шагом интегрирования 52
Глава 3. Пространственные течения 54
3.1 Генерация поверхностной треугольной сетки 55
3.1.1 Способ триангуляции 56
3.1.2 Пример триангуляции на сфере 60
3.2 Основные положения. Алгоритм расчёта 61
3.2.1 Обратная линия тока 61
3.2.2 Шаг по времени 63
3.2.3 Критическая точка 63
3.2.4 Время расчёта 64
3.2.5 Быстрый способ расчёта 65
3.2.6 Расчёт радиуса эквивалентного тела вращения Ref 66
3.2.7 О точности определения эффективного радиуса R^f. 69
3.2.8 Повышение точности расчёта в окрестности точки растекания 71
3.2.9 Алгоритм расчёта 73
3.3 Расчёты тепловых потоков на сфере по табличным параметрам 75
3.3.1 Проецирование поля параметров на треугольную сетку 75
3.3.2 Расчёт тепловых потоков 75
3.3.3 Различие в результатах и времени расчёта по полным линиям тока и быстрому способу 77
3.4 Расчёты теплообмена по полям численного решения полученного на прямоугольной адаптивной сетке 79
3.4.1 Сфера 79
3.4.2 Конус под углом атаки 81
3.4.3 Экспериментальный аппарат Х38 82
3.4.4 Треугольное крыло 84
3.4.5 Космический корабль "Союз" 85
Глава 4. Исследование теплообмена крылатого аппарата с пониженным тепловым воздействием на кромки крыльев 88
4.1 Концепция построения геометрии аппарата 89
4.2 Анализ течения при разных углах атаки а 92
4.2.1 Структура течения 92
4.2.2 Теплообмен 95
4.2.3 Аэродинамическое качество 97
4.3 Пирамида с искривлёнными боковыми гранями 98
4.3.1 Геометрия 98
4.3.2 Структура течения 99
4.3.3 Теплообмен 102
4.3.4 Аэродинамическое качество 104
4.4 Крылатый космический аппарат "Клипер" 105
Заключение 108
Литература 109
Приложение
