- •Газовая динамика
- •Вычислительный эксперимент в исследовании аэрогазодинамических процессов
- •Методические указания
- •Содержание
- •Изучение методики исследований процессов аэрогазодинаМики на базе вычислительного эксперимента
- •1. Цель работы
- •2. Основы теории
- •Порядок работы с программным комплексом
- •4. Варианты заданий
- •5. Порядок выполнения работы и методические рекомендации.
- •6. Указание по оформлению отчета.
- •7. Контрольные вопросы
- •Численное моделирование обтекания тела произвольной формы
- •1. Цель работы
- •2. Основы теории
- •3. Объект и средства исследования, оборудование
- •3. Объект и средства исследования, оборудование
- •4. Варианты заданий
- •6. Указание по оформлению отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Численное моделирование плоского и осесимметричного течений при внезапном изменении сечения потока
- •1. Цель работы
- •2. Основы теории
- •3. Объект и средства исследования, оборудование
- •4. Варианты заданий
- •6. Указание по оформлению отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Численное моделирование течения в сопле при различных режимах течения
- •1. Цель работы
- •2. Основы теории
- •3. Объект и средства исследования, оборудование
- •4. Варианты заданий
- •6. Указание по оформлению отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Численное моделирование несимметричного течения в плоском сопле и определение управляющего усилия
- •1. Цель работы
- •2. Основы теории
- •3. Объект и средства исследования, оборудование
- •4. Варианты заданий
- •6. Указание по оформлению отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Численный расчет СиловоГо воздействиЯ потока на обтекаемое тело
- •1. Цель работы
- •2. Основы теории
- •3. Объект и средства исследования, оборудование
- •4. Варианты заданий
- •6. Указание по оформлению отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Численное исследование влияния ударной волны при старте на оператора пусковой установки
- •1. Цель работы
- •2. Основы теории
- •3. Объект и средства исследования, оборудование
- •4. Варианты заданий
- •6. Указание по оформлению отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
3. Объект и средства исследования, оборудование
Объектом исследования является программно-математический комплекс и основные элементы вычислительного эксперимента по исследованию дозвукового и сверхзвукового течения при обтекании тел различной формы и определение воздействия потока на это тело.
Для выполнения лабораторной работы требуется наличие электронной вычислительной техники с установленным программным обеспечением.
4. Варианты заданий
Студенту дается задание расчета определения подъемной силы на длинное крыло заданного профиля при дозвуковых и сверхзвуковых режимах полета, расчет силы лобового сопротивления осесимметричного снаряда, летящего без угла атаки, определение силы донного сопротивления при различных формах донной части, исследование взаимного влияния друг на друга близко летящих объектов. Средством исследования является численное моделирование указанного процесса с использованием программного комплекса "Тепломеханика" и быстродействующей вычислительной техники.
5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
Построить контур области течения и создать дискретную геометрическую модель для проведения вычислительного эксперимента.
Задать границы на созданной сетке.
Создать файл физических данных, включающий параметры компонентов потока, начальные данные и необходимые параметры численного решения.
Выполнить численное моделирование заданного варианта процесса до установления параметров.
Проанализировать параметры течения (давление, скорость, температуру, плотность), определить аэродинамическое воздействие на заданное тело, рассчитать подъемную силу крыла при изменении угла атаки или определить силу сопротивления при различных формах корпуса.
Результаты расчета представить в виде картин обтекания и в виде эпюр параметров в характерных сечениях.
Ответить на контрольные вопросы.
6. Указание по оформлению отчета.
Каждый студент оформляет отчет, который должен содержать:
постановку задачи;
контур области течения и дискретную геометрическую модель, границы на созданной сетке;
файл физических данных, включающий параметры компонентов потока, начальные данные и необходимые параметры численного решения;
результаты численного моделирования в виде цветовых полей распределения, графиков и эпюр параметров (давления, скорости, температуры, плотности);
анализ полученных результатов;
ответы на контрольные вопросы.
7. Контрольные вопросы.
Что является причиной возникновения аэродинамических сил на движущийся объект?
Каким образом в программе расчета задается поверхность для определения нормальной силы?
Почему при изменении угла атаки крыла изменяется его подъемная сила?
В какой форме задаются граничные условия при определении аэродинамической силы?
Оказывают ли взаимное влияние друг на друга близко летящие объекты?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
Численное исследование влияния ударной волны при старте на оператора пусковой установки
1. Цель работы
Целью работы является изучение воздействия газовых струй и ударных волн при старте снарядов ПТРК на обслуживающий технические средства персонал. Методом исследования является численное моделирование в двумерной постановке.