Численное моделирование испытаний составного крыла экраноплана в аэродинамической трубе
Аннотация
Одним из базовых этапов создания экраноплана является обоснование его аэро- и гидродинамических характеристик, т.к. они наравне с массой судна и силовой установкой определяют его экономические параметры – топливную и транспортную эффективность. На начальном этапе проектирования для этого необходимы формулы, которые позволят упростить процесс поиска оптимальных геометрических характеристик в зависимости от размерности и условий эксплуатации экраноплана, что требует большого количества экспериментальных данных. Одним из способов получения информации о связи гидродинамических, геометрических и эксплуатационных параметров является численное моделирование на основе вычислительной гидродинамики (CFD). В настоящей работе приведены результаты отработки параметров численного моделирования на основе сопоставления с результатами экспериментов в аэродинамической трубе ЦАГИ для составного крыла экраноплана. Описан процесс подготовки и численного моделирования аэродинамики составного крыла в программном комплексе ANSYSFluent. Обоснован выбор модели турбулентности и параметры расчетной сетки, в том числе разрешение пограничного слоя. Выполненное сравнение результатов эксперимента и численного моделирования показало хорошую сходимость, что делает выбранные параметры пригодными для получения аэродинамических характеристик различных компоновочных решений экранопланов типа С.
Литература
Rozhdestvensky, K. V. Wing-in-ground effect vehicles / K. V. Rozhdestvensky //. – 2006. – Vol. 42, No. 3. – P. 211-283. – DOI 10.1016/j.paerosci.2006.10.001. – EDN LKBLCJ.
Лучков, А.Н. Оценка критериев эффективности гражданских экранопланов / А.Н. Лучков, Е.Ю. Чебан // Великие реки - 2020: Труды 22-го международного научно-промышленного форума, Нижний Новгород, 27–29 мая 2020 года. – Нижний Новгород: Волжский государственный университет водного транспорта, 2020. – С. 12.
Февральских А.В. Численное исследование влияния удлинения крыла на характеристики движения под действием экранного эффекта амфибийного судна на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой // Изв. КГТУ - 2019 - № 53 - С. 182-192.
Грамузов Е.М., Любимов В.И., Смирнов К.В., Соснов А.В., Февральских А.В. Автоматизированная оптимизация компоновки крыла и горизонтального оперения экраноплана по результатам численного моделирования аэродинамики // Морские интеллектуальные технологии. - 2019. - № 1 (43) - Т.3. - С. 3847.
Вшивков Ю.Ф., Галушко Е.А., Кривель С.М. Аэродинамическое проектирование экраноплана с высокими несущими свойствами на основе численного моделирования с применением ansys. В сборнике: Авиамашиностроение и транспорт Сибири. сборник статей IV Всероссийской научно-практической конференции. Иркутский государственный технический университет. 2014. С. 51-55.
Грамузов Е.М., Февральских А.В., Махнев М.С. Исследование продольной устойчивости экраноплана типа "летающее крыло" с использованием технологий вычислительной гидродинамики Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. 2020. № 60-61. С. 66-74.
Бродский С.А., Небылов А.В., Панферов А.И., Небылов В.А. Применение CFD для проектирования системы управления движением экраноплана Морские интеллектуальные технологии. 2020. № 1-1 (47). С. 186-192.
Maimun A. Aerodynamic Behavior of a Compound Wing Configuration in Ground Effect. Jurnal Teknologi. Malasia. 2014
Yang W. Effects of design parameters on longitudinal static stability for WIG craft. International Journal of Aerodynamics. China. 2010.
Февральских, А.В. Разработка методики проектирования аэрогидродинамической компоновки амфибийного судна на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой на основе численного моделирования: дис. … канд. техн. наук.- Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2017. - 175 с.
Jia, Q., Yang, W., Yang, Z. Numerical study on aerodynamics of banked wing in ground effect, Tongji University, Shanghai, China, 2016. – 520 p.
Абдуллин А.П. Аэродинамические характеристики и продольная устойчивость схематизированной модели экраноплана самолетной схемы на крейсерском режиме полета // Сборник докладов XI международной научной конференции по амфибийной и безаэродромной авиации «Гидроавиасалон-2016». Часть 1. Геленджик, 2016. – 278 с.
Визель Е.П., Захарченко Ю.А., Григорьев А.А., о влиянии дополнительных несущих поверхностей на аэродинамические характеристики экраноплана самолетной схемы. // Сборник докладов X международной научной конференции по амфибийной и безаэродромной авиации «Гидроавиасалон-2014». Часть 1. Геленджик, 2014. – 260 с.
Ляскин А.С., Фролов В.А., Расчёт аэродинамических профилей по моделям идеальной и вязкой жидкости. ФГБОУ Самарский государственный университет им. Академика С.П. Королева (НИУ). Самара. – 2011. – 26 с.
Copyright (c) 2023 Научные проблемы водного транспорта
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
