Mathematical and software support for 3D mathematical modelling of the airflow impact on the optical-mechanical unit mounted in the aircraft unpressurized compartment
Автор: Ivanov I.E., Kryukov I.A., Larina E.V., Miroshkin V.L.
Рубрика: Программирование
Статья в выпуске: 4 т.10, 2017 года.
Бесплатный доступ
The problem of three-dimensional mathematical modelling of the effect of air flow on an optical-mechanical unit (OMU) located in the unpressurised compartment of the aircraft, is considered. To solve this problem, a mathematical model of gas dynamics based on the solution of a complete system of Navier - Stokes equations that describe the dynamics of a turbulent, spatially unsteady flow of a viscous gas is developed. The software for simulating the process of flow past a WMU model in the aircraft compartment was created. The effect of the air flow on the OMU is described by the torque acting on the OMU from the airflow side. A numerical method for solving the three-dimensional gasdynamic problem is presented. The numerical method is based on the numerical high order Godunov scheme, realized on an irregular grid with arbitrary cells (tetrahedral, prismatic shape). Flows of conservative variables are calculated by solving the Riemann problem with an approximate AUSM method. The system of equations is supplemented by a two-parameter k-model of turbulence, modified for the calculation of high-speed compressible flows. To significantly reduce the cost of computing resources, it is suggested to use stochastic models of the effect of air flow on WMU. A general simulation algorithm is described.
Optical-mechanical unit, mathematical modelling, the effects of air flow
Короткий адрес: https://sciup.org/147159448
IDR: 147159448 | DOI: 10.14529/mmp170411
Список литературы Mathematical and software support for 3D mathematical modelling of the airflow impact on the optical-mechanical unit mounted in the aircraft unpressurized compartment
- Соболь, В.Р. Методика математического моделирования процесса воздействия воздушного потока на оптико-механическое устройство с учетом результатов натурных экспериментов/В.Р. Соболь//Успехи современной радиоэлектроники. -2014. -№ 4. -C. 53-57.
- Горяинов, А.В. Идентификация статистической модели атмосферных возмущений, действующих на оптико-динамическое устройство на борту самолета во время полета/А.В. Горяинов, И.Э. Иванов, К.В. Семенихин//Тезисы докладов IV-й научно-технической конференции молодых ученых и специалистов Актуальные вопросы развития систем и средств ВКО, ОАО ГСКБ Алмаз-Антей. 26-28 сентября 2013.
- Weiss, J.M. Implicit Solution of Preconditioned Navier -Stokes Equations Using Algebraic Multigrid/J.M. Weiss, J.P. Maruszewski, W.A. Smith//The American Institute of Aeronautics and Astronautics Journal. -1991. -V. 37, № 1. -P. 29-36.
- Sarkar, S. The Analysis and Modelling of Dilatational Terms in Compressible Turbulence/S. Sarkar, G. Erlebacher, M.Y. Hussaini, H.O. Kreiss//Journal of Fluid Mechanics. -1991. -V. 227. -P. 473-493.
- Chen, Y.-S. Computation of Turbulent Flows Using an Extended k-e Turbulence Closure Model/Y.-S. Chen, S.-W. Kim//NASA Contractor Report, 179204, 1987.
- Chieng, C.C. On the Calculation of Turbulent Heat Transport Downstream from an Abrupt Pipe Expansion/C.C. Chieng, B.E. Launder//Numerical Heat Transfer. -1980. -V. 3. -P. 189-207 DOI: 10.1080/01495728008961754
- Liou, M.S. A New Flux Splitting Scheme/M.S. Liou, C.J. Steffen//Journal of Computational Physics. -1993. -V. 107. -P. 23-39.
- Глушко, Г.С. Метод расчета турбулентных сверхзвуковых течений/Г.С. Глушко, И.Э. Иванов, И.А. Крюков//Математическое моделирование. -2009. -Т. 21, № 12. -C. 103-121.
- Иванов, И.Э. Численное исследование высокоскоростного течения вязкого газа в воздухозаборниках/И.Э. Иванов, И.А. Крюков, Е.В Ларина//Физико-химическая кинетика в газовой динамике. -2014. -Т. 15, № 4. -10 с. -URL: chemphys.edu.ru/issues/2014-15-4/articles/240/
- Боровиков, С.Н. Построение трехмерной триангуляции Делоне с ограничениями для тел с криволинейной геометрией/С.Н. Боровиков, И.Э. Иванов, И.А. Крюков//Журнал вычислительной математики и математической физики. -2005. -Т. 45, № 8. -C. 1407-1423.
