ЧИСЛОВЕ МОДЕЛЮВАННЯ ОБТІКАННЯ МОДЕЛІ ТРАНСПОРТНОГО ЗАСОБУ ТИПУ AHMED CAR

Анотація

Реальні течії навколо транспортних апаратів є турбулентними. Розрахунок таких течій залишається однією з найбільш складних проблем. На сьогодні в обчислювальній аеродинаміці відсутні універсальні математичні моделі турбулентності. Надійне передбачення характеристик турбулентних потоків належить до винятково важливої наукової проблеми і пов’язане зі складністю та недостатнім вивченням турбулентності як фізичного явища. Розглядається задача математичного моделювання аеродинаміки наземного транспортного засобу. Метою роботи є побудова математичної моделі, числового методу, алгоритму розв’язування задачі та створення програмного забезпечення для дослідження аеродинамічних характеристик наземного транспортного засобу типу погано обтічного тіла. Для опису течії навколо транспортного засобу використано осереднені за Рейнольдсом рівняння Нав’є-Стокса. Для замикання осереднених за Рейнольдсом рівнянь Нав’є-Стокса застосовано двопараметричну модель турбулентності SST Ментера. Модель SST за якістю перевершує ряд інших моделей турбулентності, але за обчислювальною простотою і витратами поступається моделям з одним рівнянням. Розроблено методику, алгоритм розв’язування задачі та програмне забезпечення. Для числового інтегрування системи диференціальних рівнянь використано скінченно-об’ємний метод. Задача розв’язувалася в багатоблочній постановці. Проведено тестування розробленої методики на стандартних задачах аеродинаміки. Проведено числове моделювання обтікання моделі наземного транспортного засобу типу Ahmend Car. Всі розрахунки проводилися для числа Рейнольдса Re=1,5*106. Досліджено вплив кута нахилу кормової частини моделі транспортного засобу на характер течії. Проведені дослідження показали, що величина куту нахилу кормової части істотно змінює його аеродинамічні характеристики. Подальший аналіз теоретичних та практичних досліджень показує, що аеродинамічні характеристики мають значний вплив на динаміку руху наземного транспортного засобу. Таким чином, для забезпечення потрібних параметрів динаміки руху швидкісного наземного транспортного засобу необхідно враховувати його аеродинамічні характеристики.