3. Объект и средства исследования, оборудование

Объектом исследования является программно-математический комплекс и основные элементы вычислительного эксперимента по прогнозированию процесса распространения газовой струи и ударных волн на полуоткрытой стартовой позиции ПТРК.

Для выполнения лабораторной работы требуется наличие электронной вычислительной техники с установленным программным обеспечением.

4. Варианты заданий

Студенту дается задание численного моделирования процесса распространения газовой струи и ударных волн на полуоткрытой стартовой позиции ПТРК. Вариант стартовой позиции и параметры истекающей струи задаются преподавателем. Средством исследования является численное моделирование указанного процесса с использованием программного комплекса "Тепломеханика" и быстродействующей вычислительной техники.

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Построить контур области течения и создать дискретную геометрическую модель для проведения вычислительного эксперимента.

2. Задать границы на созданной сетке.

3. Создать файл физических данных, включающий параметры компонентов потока, начальные данные и необходимые параметры численного решения.

4. Выполнить численное моделирование заданного варианта процесса до установления параметров.

5. Проанализировать параметры течения (давление, скорость, температуру, плотность), определить уровни воздействия на оператора и элементы конструкций опасных факторов.

6. Результаты расчета представить в виде картин обтекания и в виде эпюр параметров в характерных сечениях и в виде графиков V=f(t), T=f(t), P=f(t).

7. Ответить на контрольные вопросы.

6. Указание по оформлению отчета.

Каждый студент оформляет отчет, который должен содержать:

• постановку задачи;

• контур области течения и дискретную геометрическую модель, границы на созданной сетке;

• файл физических данных, включающий параметры компонентов потока, начальные данные и необходимые параметры численного решения;

• результаты численного моделирования в виде цветовых полей распределения, графиков и эпюр параметров (давления, скорости, температуры, плотности);

• анализ полученных результатов;

• ответы на контрольные вопросы.

7. Контрольные вопросы.

1. Что является причиной возникновения ударных волн при старте ПТУР?

2. Какие опасные для оператора явления возникают при старте ПТУР?

3. Какие уровни давлений при старте ПТУР считаются опасными для оператора?

4. Как можно снизить уровни давлений на оператора при старте ПТУР?

5. Какие граничные условия задаются моделировании газодинамического процесса на стартовой позиции?

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература

1. Калугин В.Т. Аэрогазодинамика органов управления полетом летательных аппаратов: Учеб.пособие для вузов. – М:. Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2004. – 688с.

2. Дунаев В.А. , Максимов Ф.А. Моделирование сверхзвуковых течений невязкого газа /учеб.пособие.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. – 181 с.

Дополнительная литература

1.Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. В 2 ч. Ч. 1. - 5-е изд., перераб. и доп.— М.: Наука, 1991. – 597 с.

2.Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. В 2 ч. Ч. 2. - 5-е изд., перераб. и доп.— М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит, 1991. - 301 с.

3.Белоцерковский О.М. Метод крупных частиц в газовой динамике: Вычислительный эксперимент - М.: Наука, 1982. - 391с.

4.Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа: учебник для вузов/ Л.Г. Лойцянский.-7-е изд., испр. - М.: Дрофа, 2003.- 840 с.