RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическое моделирование // Архив

Матем. моделирование, 2023, том 35, номер 9, страницы 22–44 (Mi mm4491)

Метод высокого порядка точности для расчета начальной стадии обледенения элементов конструкции гражданского самолета

С. М. Босняков, А. В. Волков, С. В. Михайлов, В. Ю. Подаруев

Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), Жуковский

Аннотация: Представлен эффективный подход на основе разрывного метода Галеркина высокого порядка точности для расчета начальной стадии обледенения крыла самолета. Задача решена в приближении Эйлера для водяных капель малого размера, не оказывающих влияния на основной поток. Выписаны системы уравнений Навье-Стокса и модели Эйлера для движения водной среды и некоторые соотношения уравнений термодинамики нарастания льда. Сформулированы начальные и граничные условия. Предложена суперкомпьютерная реализация разрывного метода Галеркина для решения указанных систем уравнений. Исследована эффективность параллельной версии программы. Даны комментарии по особенностям организации процедуры расчета. Исследована точность расчета с применением схем разрывного метода Галеркина различного порядка точности. Представлены тестовые случаи обтекания цилиндра и профиля NACA0012 мелкодисперсным потоком переохлажденных капель. Проведено сопоставление расчетных и экспериментальных данных. Сделано заключение о возможности применения разработанной методологии на практике.

Ключевые слова: обледенение, подход Эйлера, высокий порядок точности, разрывный метод Галеркина, эффективность кода, водность потока, коэффициент захвата, профиль NACA0012, сопоставление с экспериментом.

Поступила в редакцию: 10.04.2023
Исправленный вариант: 22.05.2023
Принята в печать: 03.07.2023

DOI: 10.20948/mm-2023-09-02


 Англоязычная версия: Mathematical Models and Computer Simulations, 2024, 16:1, 13–28


© МИАН, 2025