ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 5
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ........................ 11
1 Аналитический обзор источников литературы ............................................ 12
2 Обоснование выбора расчетного метода для решения задачи расчета отрыва турбулентного потока вязкого газа от стенок гладкого криволинейного канала .................................................................................. 21
2.1 Математическая постановка RANS для решения задачи моделирования течения в гладком криволинейном канале ................ 21
2.1.1 Соотношения для записи модели турбулентности SST ............ 23
2.1.2 Модель турбулентности SSG/LRR-ω класса DRSM ................. 25
2.2 Математическая постановка SST-IDDES для решения задачи моделирования течения в гладком криволинейном канале ................ 26
2.3 Тестовый пример: «Периодические холмы» ........................................ 29
2.3.1 Постановка задачи и условия численного расчета .................... 29
2.3.2 Численный метод и граничные условия ..................................... 31
2.3.3 Результаты численного расчета по модели SST ........................ 32
2.3.4 Результаты численного расчета по модели DRSM SSG/LRR-ω ........................................................................ 35
2.3.5 Сравнение результатов расчетов с использованием двух моделей турбулентности ..................................................... 36
2.4 Тестовый пример «Дозвуковой отрыв в гладком канале с расширением» ....................................................................................... 38
2.4.1 Постановка задачи и условия численного расчета .................... 38
2.4.2 Результаты численных расчетов ................................................. 41
2.5 Выводы к главе 2 ..................................................................................... 46
3 Численное исследование отрыва турбулентного потока вязкого газа в тестовом криволинейном канале воздухозаборника ................................ 48
3.1 Геометрия тестового канала и расчетная сетка ................................... 48
3.2 Математическая постановка задачи, начальные и граничные условия .................................................................................. 50
3.3 Оценка точности расчета характеристик потока в тестовом криволинейном канале воздухозаборника ........................ 50
3.4 Анализ физических особенностей отрывного течения в тестовом криволинейном канале воздухозаборника ........................ 53
3.5 Критерий Бам-Зеликовича отрыва потока и возможность его применения к анализу результатов численного решения ............ 59
3.6 Выводы к главе 3 ..................................................................................... 63
4 Численное исследование влияния адаптивной системы отсоса пограничного слоя на отрывное течение в криволинейном канале .......... 64
4.1 Математическая постановка задачи и граничные условия ................. 64
4.2 Основные факторы, определяющие появление отрыва пограничного слоя в криволинейном канале ....................................... 65
4.3 Исследование влияния угла раствора системы отсоса и режимов ее работы на уровень потерь полного давления в канале ................... 67
4.4 Исследование влияния положения щели отсоса и режимов ее работы на уровень потерь полного давления в канале ................... 73
4.5 Оценка влияния адаптивной системы отсоса пограничного слоя на пульсации полного давления в измерительном сечении канала ... 80
4.6 Оценка эффективности адаптивной системы отсоса пограничного слоя по сравнению с другими способами управления отрывом в криволинейном канале......................................................................... 84
4.7 Выводы к главе 4 ..................................................................................... 85
5 Экспериментальные исследования модели криволинейного канала с возможностью отбора пограничного слоя ................................................. 86
5.1 Описание модели .................................................................................... 86
5.2 Методика проведения испытаний ......................................................... 90
5.3 Методика обработки материалов испытаний ...................................... 92
5.4 Анализ результатов испытаний ............................................................. 96
5.5 Сопоставление результатов экспериментальных испытаний и численных расчетов .............................................................................. 115
5.6 Выводы к главе 5 ................................................................................... 122
6 Применение адаптивной системы отсоса пограничного слоя к каналам с различными соотношениями геометрических параметров и построение суррогатных моделей для предсказания характеристик потока .............. 123
6.1 Геометрические и физические особенности постановки задачи. Математический план вычислительного эксперимента ................... 123
6.2 Построение математической модели течения в криволинейном канале и анализ результатов ................................................................ 125
6.3 Опыт применения адаптивной системы отсоса для каналов с различными геометрическими параметрами................................... 132
6.4 Выводы к главе 6 ................................................................................... 137
7 Возможная схема реализации системы адаптивного отсоса пограничного слоя в тестовом криволинейном канале воздухозаборника ..................... 138
7.1 Оценка влияния отсоса пограничного слоя в тестовом канале воздухозаборника на дальность полета летательного аппарата ...... 138
7.2 Предложения по практической реализации концепции адаптивного отсоса пограничного слоя в криволинейном канале ......................... 141
7.3 Выводы к главе 7 ................................................................................... 146
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 147
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ .............. 149
