Исследование влияния скорости воздушного потока на собственное аэродинамическое сопротивление ленточной подвески в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ

Автор: Кривощапов А.А., Николаев Н.В.

Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt

Статья в выпуске: 3 (59) т.15, 2023 года.

Бесплатный доступ

Исследуется неисключённая систематическая погрешность измерения аэродинамического сопротивления в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ, связанная с влиянием изменения числа Рейнольдса на собственное аэродинамическое сопротивление ленточной подвески. Эта погрешность обнаружена при переходе к относительно малым скоростям воздушного потока (V = 10... 30 м/с) при весовых испытаниях. Она приводит к ошибке определения коэффициента лобового сопротивления, величина которой увеличивается с уменьшением габаритных размеров исследуемых аэродинамических моделей. Определена величина поправки к результатам экспериментальных исследований при различных вариантах крепления моделей, что позволило увеличить точность измерений аэродинамических характеристик при малых скоростях воздушного потока.

Еще

Распорка, прямое крыло, аэродинамическая труба, методика эксперимента, поправка к результатам эксперимента, подвеска модели в адт, аэродинамическое сопротивление

Короткий адрес: https://sciup.org/142239989

IDR: 142239989

Список литературы Исследование влияния скорости воздушного потока на собственное аэродинамическое сопротивление ленточной подвески в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ

Алабова Н.П. [и др.]. Роль компьютерного моделирования и физического эксперимента в исследованиях аэрогазодинамики ракетно-космических систем в процессе проектирования // Космическая техника и технологии. 2014. № 3(6)/2014. С. 14–21.
Аэродинамика, устойчивость и управляемость сверхзвуковых самолетов. Издание второе, переработанное и дополненное / под ред. Бюшгенс Г.С. Москва: Российская академия наук («Наука» РАН), 2016. 704 с.
Анисимов К.С., Калашников С.В. Восполнение экспериментальных данных путем математического моделирования обтекания элементов конструкции сверхзвукового пассажирского самолёта // Математическое моделирование. 2015. Т. 27, № 3. С. 121–136.
Босняков С.М. [и др.]. О верификации и валидации вычислительных методов и программ на основе метода Годунова // Ученые записки ЦАГИ. 2017. Т. XLVIII, № 7. С. 3–17.
Котов М.А. [и др.]. Расчетно-экспериментальные исследования структуры высокоскоростного потока газа при обтекании моделей фрагментов летательных аппаратов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2017. № 3. С. 18–30.
Босняков С.М. [и др.]. Опыт применения результатов численного расчета для подгтовки и проведения испытаний в аэродинамических трубах // Математическое моделирование. 2013. Т. 25, № 9. С. 43–62.
Босняков С.М. [и др.]. Использование методов вычислительной аэродинамики в экспериментальных работах ЦАГИ // Математическое моделирование. 2011. Т. 23, № 11. С. 65–98.
Босняков С.М. [и др.]. Математическая модель Европейской аэродинамической трубы
(ETW) и опыт её применения // Труды МФТИ. 2011. Т. 3, № 4. С. 97–107.
Буй В.Т. Анализ параметров обтекания профиля в рабочей части аэродинамической трубы малых скоростей // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2013. № 4. С. 109–119.
Буй В.Т., Лапыгин В.И. О влиянии размера модели на её аэродинамические характеристики в аэродинамической трубе малых скоростей // Математическое моделирование. 2015. Т. 27, № 5. С. 28–38.
Bui V.T., Lapygin V.I. Numerical simulation of a flow around a model in test section of low-speed wind tunnel. 2014. С. 1–8.
Буй В.Т., Лапыгин В.И. Моделирование обтекания модели в закрытой рабочей части аэродинамической трубы малых скоростей и в свободном потоке // Теплофизика и аэромеханика. 2015. Т. 22, № 3. С. 365–372.
Глазков С.А., Иванова В.М. Исследование индукции проницаемых стенок аэродинамической трубы по известным параметрам потока вблизи них // Ученые записки ЦАГИ. 1982. Т. XIII, № 4. С. 116–119.
Козел В.И., Мошарова М.В., Савин П.В. Опыт применения расчетного пакета FLOEFD в задачах методики эксперимента в аэродинамической трубе Т-106 ЦАГИ // Материалы XXIX научно-технической конференции по аэродинамике. п. Володарского: Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского, 2018. С. 138.
Савин П.В. Расчетные исследования влияния стенок АДТ Т-106 на результаты испытаний // Материалы XXX научно-технической конференции по аэродинамике. п. Володарского: Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского, 2019. С. 168.
Glazkov S. A. [et al.]. Investigation of the rear support interference on the aerodynamic characteristics of the RRJ-95 model in the T-128 transonic wind tunnel // ICIASF 2005 Record International Congress on Instrumentation in Aerospace Simulation Facilities. Sendai, Japan: IEEE, 2005. P. 76–82.
Cartieri A., Mouton S., Boyet G. Study of support interference effects at S1MA wind tunnel within the «SAO» project. 2010. P. 1–10.
Босняков С.М. [и др.]. Задача интерференции оживального тела вращения с державкой аэродинамической трубы и особенности ее решения с использованием ЭВМ // Ученые записки ЦАГИ. 2011. Т. XLII, № 3. С. 25–40.
Mouton S. Numerical investigations of model support interference in a transonic wind tunnel. 2009. С. 23–25.
Ocokolji G., Rasuo B., Koziu M. Supporting system interference on aerodynamic characteristics of an aircraft model in a low-speed wind tunnel // Aerospace Science and Technology. 2017. С. 2–25.
Савельев А.А. Влияние поддерживающего устройства на характеристики модели двух- контурного сопла // Труды МФТИ. 2014. Т. 6, №3. С. 20–26.
Воеводин А.В., Прысев Б.Ф. Использование панельного метода расчета для исследования сходимости результатов испытаний моделей в аэродинамических трубах на ленточной подвеске и на хвостовой державке // Ученые записки ЦАГИ. 2008. Т. XXXIX, № 1-2. С. 52–60.
Воеводин А.В., Прысев Б.Ф. К вопросу аэродинамики подвесного устройства механических весов аэродинамической трубы Т-102 // Ученые записки ЦАГИ. 2006. Т. XXXVII, № 3. С. 46–52.
Руденко С.И. Методика весового эксперимента в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ. Москва: Издательский отдел ЦАГИ, 1977. 62 с.
Алесин В.С. [и др.]. Влияние обдува воздушного толкающего винта на обтекание Λ- образного хвостового оперения летательных аппаратов // Ученые записки ЦАГИ. 2022. Т. 53, № 5. С. 29–38.
Брусов В.С., Петручик В.П. Проблемы исследования аэромеханики полета беспилотных летательных аппаратов сверхмалой размерности // Вестник Московского Авиационного Института. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 2011. Т. 18, № 2. С. 9–14.
Кудрявцев О.В. Особенности аэродинамики малоразмерных беспилотных летательных аппаратов на режимах максимальной дальности и продолжительности полёта: Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Жуковский: ФАУ Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, 2023. 129 с.
Austin R. Unmanned Aircraft Systems: UAVS Design, Development and Deployment. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2010.
Sadraey M. Unmanned Aircraft Design: A Review of Fundamentals. Southern New Hampshire University: Morgan & Claypool publishers, 2017. 193 p.
Ross H. Fly around the World with a Solar Powered Airplane // The 26th Congress of ICAS and 8th AIAA ATIO. American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2008. P. 8954.
Mitin A.L. [et al.]. Challenges of computational and experimental studies of aerodynamic performance of solar powered UAV at low Reynolds numbers. Moscow - Ramenskoe, Russia, 2013.
Noth A. Design of Solar Powered Airplanes for Continous Flight. ETH Zurich, 2008.
Брусов В.С. [и др.]. Проблемы создания псевдоспутников - высотных атмосферных беспилотных летательных аппаратов на солнечной энергии // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2015. № 1(27). С. 71–79.
Николаев Н. В. [и др.]. Уточнение методики испытаний моделей при малых скоростях воздушного потока в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ. п. Володарского, 2014. С. 150–151.
Калашников С.В. [и др.]. Особенности исследования аэродинамических характеристик высотного БЛА на солнечных элементах. п. Володарского, 2014. С. 149–150.
Ушаков Б.А. [и др.]. Атлас аэродинамических характеристик профилей крыльев. БНК НКАП при ЦАГИ, 1940. 340 с.
Модели летательных аппаратов для испытаний в аэродинамических трубах//ОСТ 1 02608-87. 1988.
Брусов B.C., Петручик В.П., Морозов Н.И. Аэродинамика и динамика полёта малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. Москва: Издательство МАИ-ПРИНТ, 2010. 340 с.
Mueller T.J., DeLaurier J.D. Aerodynamics Of Small Vehicles: 1 // Annu. Rev. Fluid Mech. 2003. V. 35, N 1. P. 89–111.
Бутакова Е.Р. Проектирование в машиностроении с помощью обратного инжиниринга // МАиП ПСиМ. 2019. № 2. С. 11–16.
Карасёв П.И. [и др.]. Численное моделирование обтекания отсканированных реальных экспериментальных моделей для теоретического обоснования эксперимента // Инженерные системы-2013: Труды Международного форума. Москва: Макс Пресс, 2013. С 216.
Архангельская М.А. [и др.]. Методика оценки точности изготовления аэродинамических моделей по материалам измерений на координатно-измерительной машине // Ученые записки ЦАГИ. 2014. Т. XLV, № 5. С. 78–90.
Jacobs E.N., Ward K.E., Pinkerton R.M. The characteristics of 78 related airfoil sections from tests in the variable-density wind tunnel. 1933.
XFLR5. Analysis of foils and wings operating at low Reynolds numbers. Guidelines for XFLR5 v6.03. 2009. 58 с.
Mack L.M. Transition prediction and linear stability theory // AGARD CP-224. 1977. P. 11–22.
Власов В.А. [и др.]. Ламинарно-турбулентный переход на крыльях с ламинаризированным профилем LV6 II. Влияние возмущений внешнего потока // Ученые записки ЦАГИ. 2011. Т. XLII, № 6. С. 23–41.
Drela M. XFOIL: An Analysis and Design System for Low Reynolds Number Airfoils // Low Reynolds Number Aerodynamics. Berlin, Heidelberg: Springer, 1989. P. 1–12.
Morgado J. [et al.]. XFOIL vs CFD performance predictions for high lift low Reynolds number airfoils // Aerospace Science and Technology. 2016. V. 52. P. 207–214.
Митин А.Л. Расчетные исследования аэродинамических характеристик профиля крла малоскоростного БЛА // Материалы XXVI Научно-технической конференции по Аэродинамике. п. Володарского, Московская обл.: ЦАГИ, 2015.
Counsil J.N.N., Goni Boulama K. Low-Reynolds-Number Aerodynamic Performances of the NACA 0012 and Selig–Donovan 7003 Airfoils: 1 // Journal of Aircraft. 2013. V. 50, N 1. P. 204–216.
Лойцанский Л.Г. Механика жидкости и газа: Учебник для вузов. Москва-Ленинград: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1950.
Федоренко Г.А. Инженерный метод пересчета максимального коэффициента подъемной силы моделей на натурные условия полета // Ученые записки ЦАГИ. 2013. Т. XLIV, № 3. С. 60–74.
Malkiel E., Mayle R.E. Transition in a Separation Bubble // Journal of Turbomachinery. 1996. V. 118, N 4. P. 752–759.
Wahidi R., Bridges D.H. Experimental Investigation of the Boundary Layer and Pressure Measurements on Airfoils with Laminar Separation Bubbles // AIAA 2009-4278. San Antonio, Texas, 2009.
Wahidi R., Bridges D.H. Control of Laminar Separation Bubbles with Distributed Suction – Preliminary Studies // 46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno, Nevada: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2008.
Zhang W., Hain R., Kahler C.J. Scanning PIV investigation of the laminar separation bubble on a SD7003 airfoil: 4 // Exp Fluids. 2008. V. 45, N 4. P. 725–743.
Winslow J. [et al.]. Basic Understanding of Airfoil Characteristics at Low Reynolds Numbers (104–105) // Journal of Aircraft. 2018. V. 55, N 3. P. 1050–1061.
Mcarthur J. Aerodynamics of wings at low Reynolds numbers: Diss. - Doctor of Philosophy (Aerospace and Mechanical Ingineering). University of Southern California, 2007.
Ражин А.Ф., Руденко С.И. Технические условия на проектирование и изготовление моделей, предназначенных для испытаний в аэродинамических трубах Т-102 и Т-103 ЦАГИ. Москва: Издательский отдел ЦАГИ, 1978. 38 с.

Еще

Статья научная