Журналов:     Статей:        

Аэрокосмический научный журнал. 2015; 1: 37-50

Методика переноса результатов модельных испытаний в аэродинамической трубе малых скоростей с открытой рабочей частью на условия свободного потока

Буй В. Т.

Аннотация

Рассматривается задача определения размера модели и пересчёта результатов модельных испытаний в аэродинамической трубе малых скоростей с открытой рабочей частью на условия свободного потока. Расчёт обтекания модели в рабочей части и в свободном потоке производится с использованием пакета ANSYS Fluent, а построение расчётной сетки выполнено с помощью модуля ANSYS ICEM CFD. В рабочей части строится неструктурированная сетка, а в свободном потоке - структурированная. Определены изменения значений аэродинамических коэффициентов при различных значениях коэффициента загромождения рабочей части для моделей сегментально-конической формы, а также затупленного по полусфере цилиндра с кормовой конической юбкой. Найдены значения коэффициента загромождения, при которых индукцией границ рабочей части можно пренебречь. Предложена методика пересчёта результатов трубных испытаний на условия свободного потока. DOI: 10.7463/aersp.0415.0801630
Список литературы

1. Garner H.C. Rogers E.W.E., Acum W.E.A., Maskell E.C. Subsonic Wind Tunnel Wall Corrections. AGARDograph, 1966, Vol. 109, p. 466.

2. Горлин С.М., Слезингер И.И. Аэродинамические измерения. Методы и приборы. М.: Наука, 1964. 720 с.

3. Юрьев Б.Н. Экспериментальная аэродинамика. Часть 1 Теоретические основы экспериментальной аэродинамики. М.: Гос. изд-во оборонной промышленности. 1939. 300 с.

4. Maskell E.C. A Theory of the Blockage Effects on Bluff Bodies and Stalled Wings in a Closed Wind Tunnel // ARC R&M. 1965. № 3400, 27 p.

5. Mercker E. A blockage correction for automotive testing in a wind tunnel with closed test section // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1986. № 22. P. 149-167.

6. Prasanjit Das.Effects of blockage on vehicle aerodynamics in closed-wall wind tunnel-A CFD study // Master's thesis No. EG-M101, Division of Mechanical and Space Engineering, Graduate school of Engineering, Hokkaido University, Japan, September 2011.

7. Евграфов А.Н., Кутяев А.В. Методика учета влияния загромождения рабочей части трубы на аэродинамическое сопротивление автомобиля // Известия МГИУ. 2006. Вып. 1. С.70-73.

8. Евграфов А.Н., Романенко Г.А., Худяков Г.Е., Оберемок В.З., Папашев О.Х., Бабкин Г.Ф. Способ определения аэродинамического сопротивления моделей и макетов транспортных средств: патент 1789902. Российская федерация. 1993. Бюл. № 3.

9. Курсаков И.А. Интерференция аэродинамической модели сложной формы с двумя типами поддерживающих устройств // Техника Воздушного Флота. 2010. №3(700). C. 5-19.

10. Босняков С. М, Нейланд В. Я., Власенко В. В. , Курсаков И. А. , Матяш С. В. , Михайлов С. В. , Квест Ю. Опыт применения результатов численного расчета для подготовки и проведения испытаний в аэродинамических трубах // Матем. моделирование. 2013. Т. 25. №9. С. 43-62.

11. Курсаков И.А., Лысенко А.В., Матяш С.В. Исследование влияния деформации крыла модели CRM на ее аэродинамические характеристики при испытаниях в АДТ ETW (Кельн) // Материалы XXVI научно-технической конференции по аэродинамике 26 - 27 февраля 2015 г. М.: ЦАГИ, 2015. C. 149-150.

12. Буй В.Т. Анализ обтекания профиля в рабочей части аэродинамической трубы малых скоростей. Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 2013. №4. С. 109 -119.

13. Калугин В.Т., Луценко А.Ю., Столярова Е.Г., Хлупнов А.И. Аэродинамические трубы дозвуковых и сверхзвуковых скоростей: методические пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 28 с.

14. Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Балтийского гос. техн. ун-та, 2001. 108 с.

15. Montes D.R., West T.J., Yechout T.R. Experimental Aerodynamic Investigation of NASA Orion Forward Bay Modifications // AIAA Technical Paper 2011-0826. 2011 AIAA Aerospace Sciences Meeting. Orlando, Fl., 2011. 11 p.

16. Козловский В.А. Система обеспечения качества исследований аэродинамических характеристик моделей летательных аппаратов на экспериментальной базе ЦНИИ машиностроения // Космонавтика и ракетостроение. 2009. №3 (56). C.23-29.

Aerospace Scientific Journal. 2015; 1: 37-50

Conversion Method of the Balance Test Results in Open Jet Tunnel on the Free Flow Conditions

Bui V. T.

Abstract

The paper considers a problem of sizing a model and converting the balance test results in the low speed open-jet wind tunnel to free-flow conditions. The ANSYS Fluent commercial code performs flow model calculations in the test section and in the free flow, and the ANSYS ICEM CFD module is used to provide grid generation. A structured grid is generated in the free flow and an unstructured one is provided in the test section. The changes of aerodynamic coefficients are determined at the different values of the blockage factor for the segmental-conical and hemisphere cylinder-cone shapes of the model. The blockage factor values are found at which the interference of the test section – model is neglected. The paper presents a technique to convert the wind tunnel test results to the free flow conditions.
References

1. Garner H.C. Rogers E.W.E., Acum W.E.A., Maskell E.C. Subsonic Wind Tunnel Wall Corrections. AGARDograph, 1966, Vol. 109, p. 466.

2. Gorlin S.M., Slezinger I.I. Aerodinamicheskie izmereniya. Metody i pribory. M.: Nauka, 1964. 720 s.

3. Yur'ev B.N. Eksperimental'naya aerodinamika. Chast' 1 Teoreticheskie osnovy eksperimental'noi aerodinamiki. M.: Gos. izd-vo oboronnoi promyshlennosti. 1939. 300 s.

4. Maskell E.C. A Theory of the Blockage Effects on Bluff Bodies and Stalled Wings in a Closed Wind Tunnel // ARC R&M. 1965. № 3400, 27 p.

5. Mercker E. A blockage correction for automotive testing in a wind tunnel with closed test section // Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1986. № 22. P. 149-167.

6. Prasanjit Das.Effects of blockage on vehicle aerodynamics in closed-wall wind tunnel-A CFD study // Master's thesis No. EG-M101, Division of Mechanical and Space Engineering, Graduate school of Engineering, Hokkaido University, Japan, September 2011.

7. Evgrafov A.N., Kutyaev A.V. Metodika ucheta vliyaniya zagromozhdeniya rabochei chasti truby na aerodinamicheskoe soprotivlenie avtomobilya // Izvestiya MGIU. 2006. Vyp. 1. S.70-73.

8. Evgrafov A.N., Romanenko G.A., Khudyakov G.E., Oberemok V.Z., Papashev O.Kh., Babkin G.F. Sposob opredeleniya aerodinamicheskogo soprotivleniya modelei i maketov transportnykh sredstv: patent 1789902. Rossiiskaya federatsiya. 1993. Byul. № 3.

9. Kursakov I.A. Interferentsiya aerodinamicheskoi modeli slozhnoi formy s dvumya tipami podderzhivayushchikh ustroistv // Tekhnika Vozdushnogo Flota. 2010. №3(700). C. 5-19.

10. Bosnyakov S. M, Neiland V. Ya., Vlasenko V. V. , Kursakov I. A. , Matyash S. V. , Mikhailov S. V. , Kvest Yu. Opyt primeneniya rezul'tatov chislennogo rascheta dlya podgotovki i provedeniya ispytanii v aerodinamicheskikh trubakh // Matem. modelirovanie. 2013. T. 25. №9. S. 43-62.

11. Kursakov I.A., Lysenko A.V., Matyash S.V. Issledovanie vliyaniya deformatsii kryla modeli CRM na ee aerodinamicheskie kharakteristiki pri ispytaniyakh v ADT ETW (Kel'n) // Materialy XXVI nauchno-tekhnicheskoi konferentsii po aerodinamike 26 - 27 fevralya 2015 g. M.: TsAGI, 2015. C. 149-150.

12. Bui V.T. Analiz obtekaniya profilya v rabochei chasti aerodinamicheskoi truby malykh skorostei. Vestnik MGTU. Ser. Mashinostroenie. 2013. №4. S. 109 -119.

13. Kalugin V.T., Lutsenko A.Yu., Stolyarova E.G., Khlupnov A.I. Aerodinamicheskie truby dozvukovykh i sverkhzvukovykh skorostei: metodicheskie posobie. M.: Izd-vo MGTU im. N. E. Baumana, 2004. 28 s.

14. Belov I.A., Isaev S.A. Modelirovanie turbulentnykh techenii: ucheb. posobie. SPb.: Izd-vo Baltiiskogo gos. tekhn. un-ta, 2001. 108 s.

15. Montes D.R., West T.J., Yechout T.R. Experimental Aerodynamic Investigation of NASA Orion Forward Bay Modifications // AIAA Technical Paper 2011-0826. 2011 AIAA Aerospace Sciences Meeting. Orlando, Fl., 2011. 11 p.

16. Kozlovskii V.A. Sistema obespecheniya kachestva issledovanii aerodinamicheskikh kharakteristik modelei letatel'nykh apparatov na eksperimental'noi baze TsNII mashinostroeniya // Kosmonavtika i raketostroenie. 2009. №3 (56). C.23-29.