Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ
Тема: Валидация методики расчета неравновесных течений газов методом прямого статистического моделирования Монте-Карло
Автор: Андрей Леонидович Кусов (ЦНИИмаш) kusovˍal@mail.ru
Конечной целью работы является создание методики определения тепловых потоков на поверхности космических аппаратов и коэффициента сопротивления при входе в атмосферу планет и их спутников (Земли, Марса, Венеры, Титана, Юпитера, Сатурна, Нептуна, Урана) со второй космической скоростью с помощью метода прямого статистического моделирования Монте-Карло (ПСМ). В настоящий момент создана методика моделирования входа с первой космической скоростью в атмосферы Земли и Марса. Методика основана на классических моделях метода ПСМ: модель твёрдых сфер переменного диаметра (VHS) для моделирования вязкости, диффузии и теплопроводности; квантовый вариант алгоритма Ларсена-Боргнакке для обмена энергиями между степенями свободы молекул; модель полной энергии столкновения (TCE) для моделирования газофазных реакций; алгоритм Бойда вращательно-поступательной и колебательно-поступательной релаксации энергии. Указанные модели позволяют использовать те же параметры, которые используются при решении уравнений Навье-Стокса. Параметры некоторых моделей были специально подобраны в данной работе.
Проведено сравнение расчётов с экспериментальными данными диссоциации чистого кислорода в ударной трубе, теплового потока в критической точке КА OREX, а также экспериментов из серии CUBRC (Calspan University of Buffalo Research Center). Для валидации методики для атмосферы Марса использованы данные, полученные в рамках программы SACOMAR.
Рисунок 1
- доц. каф. гидроаэродинамики Николай Георгиевич Иванов
- +7 (812) 297-24-19
- +7 921 326-06-04
- Информационное письмо