Предложен вычислительный метод решения сопряженной задачи аэрогазодинамики и внутреннего теплообмена в конструкциях перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов. Метод основан на итерационном решении трех типов самостоятельных задач: задачи газодинамики для идеального газа, задачи динамики вязкого теплопроводного газа в рамках полных динамических
уравнений Навье–Стокса для трехмерного пограничного слоя и уравнения теплопроводности для оболочки летательного аппарата. Разработан автоматизированный программный комплекс SIGMA, реализующий полученные алгоритмы, и способный проводить вычисления на высокопроизводительных компьютерах. Представлены результаты моделирования обтекания гиперзвуко-
вого летательного аппарата и проведено сравнение результатов по температуре для случая адиабатической стенки и с учетом теплообмена между газом и стенкой, показавшее важность учета теплообмена при проектировании теплозащиты аппарата.
Ключевые слова: вычислительная газодинамика, аэротермодинамика, тепло обмен, гиперзвуковые потоки, теплозащита, геометрическое моделирование, препроцессинг
3. Boeing: X-51 WaveRider. URL: http://www.boeing.com/defense-space/military/waverider/index.html
4. Tirskiy G. A. Giperzvukovaja ajerodinamika i teploobmen spuskaemyh apparatov i planetnyh zondov. M.: Fizmatlit, 2011. 548 p.
5. Gil’manov A. N. Methods of adaptive meshes in gas dynamic problems. M.: Fizmatlit,
2000. 248 p.
6. Dimitrienko Yu. I., Zakharov A. A., Koryakov M. N. Model’ trehmernogo pogranichnogo
sloja i ee chislennyj analiz. Vestnik MGTU. Estestvennye Nauki. 2011. Special’nyj vypusk “Matematicheskoe modelirovanie”, pp. 136–149.
7. Harten A. High Resolution Schemes for Hyperbolic Conservation Laws. J.Comp.Phys. 1983. Vol. 49, pp. 357–393.
8. Dimitrienko Yu. I., Kotenev V. P., Zakharov A. A. Metod lentochnyh adaptivnyh setok dlja chislennogo modelirovanija v gazovoj dinamike. M.: Fizmatlit, 2011. 248 p.
9. Development of Band–Adaptive Grids Based on TVD Schemes for Solving Problems in Gas Dynamics / Yu.I. Dimitrienko, M.N. Koryakov, A.A. Zakharov, Ye.K. Syzdykov. Vestnik MGTU. Estestvennye Nauki. 2011. № 2, pp. 87–97.
10. Cockburn B., Shu C.-W. Runge–Kutta Discontinuous Galerkin Methods for Convection–Dominated Problems. Journal of Scientifi c Computing. 2001. Vol. 16, № 3, pp. 173–261.
11. Cebeci. T. Turbulence Models and Their Application. Horizons Pub., Long Beach, Calif. and Springer, Heidelberg, 2003.
12. Cebeci T. Analysis of Turbulent Flows. Elsevier, London, 2003.
13. Yanenko N. N. Metod drobnyh shagov reshenija mnogomernyh zadach matematicheskoj fi ziki. Novosibirsk: Nauka, sib. otd–ie, 1967. 197 p.
14. Dimitrienko Yu. I., Efremov G. A., Chernyavsky S. A. Optimal Designing of Erosion–
Stable Heat–Shield Composite Materials. Int. Journal of Appl. Comp. Mat. 1997. Vol. 4, № 1, pp. 35–52.
15. Dimitrienko Yu. I., Zakharov A. A., Koryakov M. N. Razrabotka programmnogo
obespechenija dlja chislennogo modelirovanija v zadachah giperzvukovoj ajerogazodinamiki perspektivnyh letatel’nyh apparatov // Programmnye sistemy: teorija i prilozhenija : jelektron. nauchn. zhurn. 2012. V. 3, N 4(13), pp. 17–26.
