Реєстраційний номер
0219U004959,
0118U003442
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Дослідження прикладних питань застосування суперкавітаційних, струменевих та безвідривних течій для швидкісного підводного руху
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Савченко Юрій Миколайович, Доктор технічних наук
Дата реєстрації
17-12-2019
Організація виконавець
Інститут гідромеханіки НАН України
Опис етапу
Викладено методику проведення експериментів з входу тіл у воду на малих кутах нахилу траєкторії, представлено зразки кінограм підводного суперкавітаційного обтікання диска для кута нахилу траєкторії до вільної поверхні 10о і довжині траєкторії 50 діаметрів насадка. Запропоновано методики вимірювання нижнього і верхнього контурів меж суперкаверни, оцінки розмірів, об'єму суперкаверни та гідродинамічних сил при вході диска в воду на кутах нахилу траєкторії в межах від 5 до 30 градусів. Розроблено методи розрахунку стаціонарного і нестаціонарного руху суперкавітуючих (СК) апаратів з конусними кавітаторами, наведені приклади обчислень та досліджено ефективність їхнього використання для управління. Показано, що конусні кавітатори з кутом при вершині менше 65,4 градусів є більш ефективними органами управління в порівнянні з еквівалентним дисковими, причому їхня ефективність швидко зростає зі зменшенням кута конусності. Розглянуто маневрування СК-моделі по глибині і за курсом за допомогою нахилу конусних кавітаторів з різними кутами конусності. Підтверджено ефективність автоматичної системи стабілізації руху по глибині стосовно моделі з конусними кавітаторами. Наведені попередні результати моделювання обтікання спеціально спрофільованого тіла обертання UA-2 з використанням методів комп'ютерної гідромеханіки (CFD). Застосована стаціонарна ламінарна модель нестисливої рідини як на двовимірних, так і на тривимірних сітках свідчить про безвідривний режим обтікання для достатньо великих швидкостей потоку. При зменшенні числа Рейнольдса (приблизно, до значень менше 13000) безвідривний режим обтікання втрачається. Отримання надійних результатів, щодо опору тіла, та покращання збіжності вимагають подальшого вдосконалення розрахункових сіток. Отримано розв'язок нелінійної задачі обтікання тіла довільної форми під вільною поверхнею. Розв'язок представлено у формі аналітичних виразів для комплексної швидкості і похідної комплексного потенціалу. Ці вирази містять в явній формі модуль і аргумент комплексної швидкості на вільній поверхні, а також дотичну до тіла як функції параметричної змінної. Для визначення цих функцій з граничних умов отримано інтегро-диференційне рівняння.
Опис продукції
Викладено методику проведення експериментів з входу тіл у воду на малих кутах нахилу траєкторії, представлено зразки кінограм підводного суперкавітаційного обтікання диска для кута нахилу траєкторії до вільної поверхні 10о і довжині траєкторії 50 діаметрів насадка. Запропоновано методики вимірювання нижнього і верхнього контурів меж суперкаверни, оцінки розмірів, об'єму суперкаверни та гідродинамічних сил при вході диска в воду на кутах нахилу траєкторії в межах від 5 до 30 градусів. Розроблено методи розрахунку стаціонарного і нестаціонарного руху суперкавітуючих (СК) апаратів з конусними кавітаторами, наведені приклади обчислень та досліджено ефективність їхнього використання для управління. Показано, що конусні кавітатори з кутом при вершині менше 65,4 градусів є більш ефективними органами управління в порівнянні з еквівалентним дисковими, причому їхня ефективність швидко зростає зі зменшенням кута конусності. Розглянуто маневрування СК-моделі по глибині і за курсом за допомогою нахилу конусних кавіт
Автори роботи
Іванюк Володимир Філімонович
Власенко Юрій Дмитрович
Каширіхін Леонід Петрович
Кисельов Тарас Петрович
Козенко Олег Миколайович
Кудибин Ігор Богданович
Манова Зінаїда Іванівна
Наумова Олена Іонівна
Нестерук Ігор Георгійович
Савченко Георгій Юрійович
Савченко Юрій Миколайович
Семененко Володимир Миколайович
Семенов Юрій Асаф'євич
Чичик Петро Дмитрович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
