Аэродинамика

    Этот  метод также использовался авторами Исаевым С.А., Леонтьевым А.И., Усачевым А.Е., Беловым И.А., Коробковым В.А., Исаевым С.А.

    Однако  имеется класс задач, для которых  данный метод нельзя назвать эффективным. Например при сложных геометрических формах обтекаемой поверхности; при  наличии на обтекаемой поверхности  деталей разного масштаба, как в случае с перфорированной трубой с демпфирующими полостями; при наличии интенсивных воздействий на пристенную турбулентность; при условиях, когда тепловой пограничный слой намного тоньше динамического, и лишь небольшая часть точек сетки будет находиться в его пределах. Последний недостаток можно устранить уменьшением шага в поперечном направлении, но объем вычислений этом случае резко увеличивается и, в конечном счете, метод уже не будет столь эффективен.

    Многие  авторы предлагают согласованную с  границей произвольную систему координат (Грабарник С.Я., Цепов Д.С., Патанкар С.). Ортогональная сетка генерируется с помощью уравнений, описывающих форму обтекаемой поверхности.

    Акберов Р.Р., и Понявин В.И. предлагают решать систему ДУ методом конечных элементов. МКЭ также позволяет рассчитать геометрически сложные области. Специальные исследования области, примыкающей к твердой стенке (учитывается влияние турбулентного течения и вязкого подслоя) производится с помощью введения специальных демпфирующих функций.

    Скибин  А.П., Червяков В.В., Югов В.П. для решения нестационарных задач тоже предлагают МКЭ, применяя 3-х узловые элементы, объясняя свой выбор тем, что: во-первых треугольники легче аппроксимируют сложные по форме области; во-вторых при одинаковом  числе узлов 3-х узловые сетки обладают большей гибкостью в распределении узлов в расчетной области; в-третьих элементы более высоких порядков увеличивают затраты машинного времени и последнее иногда 3-х узловые элементы при сборке системы уравнений позволяют вычислить интегралы не численно, а аналитически.

    Вообще  же сейчас в статьях, отчетах и  т.д. часто даже не приводится система  исходных ДУ, не указывается модель, а лишь имя программы, которой пользовался исследователь. Такие программы в настоящее время имеются и находят все более широкое применение. В них осуществляется автоматический контроль ширины сетки, который гарантирует удержание в процессе счета всех точек сетки, расположенных в областях пограничного слоя с существенными касательными напряжениями. Также эти пакеты обеспечивает высокую скорость счета при небольшой памяти вычислительной программы. Профили скорости, температуры и другие переменные могут быть легко выражены в различных формах, удобных для исследователя.

    Однако  они имеют и недостатки: часто  невозможно точно задать граничные условия, использование ускоренных методов счета не может не сказаться на точности и достоверности получаемых результатов, наличие в расчетной области большого числа мелких деталей делает невозможным использование таких программ в готовом виде и они нуждаются в существенной доработке для конкретной задачи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вывод

     В настоящее время проведен большой  объем исследований параметров пограничного слоя потока газа над перфорированной поверхностью с демпфирующими полостями, таких как профили скорости, степени турбулентности, коэффициента трения на пластине при безградиентном обтекании и с градиентом давления.

     В то же время имеется ряд вопросов требующих дальнейшего изучения. Для этого имеется соответствующее экспериментальное оборудование и математические методы расчета.  
 
 
 
 
 
 

     Список  литературы

1. Ковальногов Н.Н. Пограничный слой в потоках с интенсивными воздействиями. – Ульяновск: УлГТУ, 1996. 246 с.
2.    Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. – М.: Энергоатомиздат. 1985. 319 с
3. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. – М.: Гостехиздат, 1975.
4. Репик Е.У., Соседко Ю.П. Турбулентный пограничный слой. Методика и результаты турбулентных исследований. – М.: Физматлит, 2007. 306 с.
5. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. – М.: Наука, 1969. 742 с.
6. Хахалева Л.В. Моделирование течения турбулентного потока воздуха в перфорированной трубе с демпфирующими полостями: Тезисы докладов ХХХVI НТК УлГТУ. – Ульяновск: УлГТУ, 2002.