CAD/CAM/CAE Observer 8(148)/2021

вертолета рассматривают зависимость аэроди - намических коэффициентов сил и моментов от угла атаки и угла скольжения в связанной и скоростной системах координат. На рис. 4 представлены для сравнения диаграммы изменения коэффициента момен - та тангажа для модели стабилизатора, фю - зеляжа в отдельности и в сборе, получен - ные при численном моделировании в среде STAR-CCM+ и в физическом эксперименте в аэродинамической трубе ЦАГИ (тангажом называется угловое движение летательного аппарата относительно главной поперечной оси инерции). Как видно по графикам, для стабилизато - ра и для фюзеляжа в отдельности результа - ты численного и физического эксперимента совпадают с точностью 2 ÷ 5%. При численном моделировании аэродина - мического обтекания фюзеляжа в сборе при отрицательных углах атаки обнаружилось сильное расхождение с физическим экспе - риментом. Это связано с тем, что угол ата - ки, близкий к -15°, является критическим для профиля стабилизатора, и это оказы - вает значительное влияние на аэродина - мику вертолета. Весь процесс расчета был

автоматизирован, для большинства расчет - ных точек были заданы оптимальные на - стройки проекта. Физический эксперимент показал, что для данных углов атаки проект необходимо доработать (уточнить сетку во - круг стабилизатора и хвостового оперения, внести изменения в настройки решателя), чтобы иметь возможность анализировать возможные срывы потока и получать более точные значения аэродинамических коэф - фициентов сил и моментов. Для каждого значения угла атаки были получены распределения аэродинамических параметров (рис. 5), таких как: • статическое давление на поверхности модели фюзеляжа вертолета; • давление воздуха вокруг модели; • скорость потока; • векторное поле скоростей; • температура и т.д. Эти данные могут быть полезны для более точного исследования физических процес - сов вокруг расчетной модели, необходимого для того, чтобы оптимизировать конструк - цию. Например, их можно использовать в последующих анализах аэродинамического шума, можно определять зоны оптимизации

b)

a)

Рис. 5. Результаты численного моделирования: a) векторное поле скоростей; b) линии тока; c) распределение статического давления на поверхности фюзеляжа вертолета; d) распределение относительного давления вокруг фюзеляжа вертолета c) d)

42

CAD/CAM/CAE Observer #8 (148) / 2021

Made with FlippingBook Publishing Software