Введение к работе
Актуальность темы.
Необходимость теоретического и экспериментального изучения режимов кавитационного обтекания тела обусловлено широким распространением кавитирующих механизмов и двигателей в различных областях техники. При исследовании гидродинамических характеристик крыльев и винтов, а также при проектировании, в связи с тем, что проведение натурных экспериментов и модельных испытаний в кавитациоппых трубах и бассейнах требует больших затрат, значительная роль отводится теоретическим методам и численным экспериментам. Теоретическое исследование обтекания кавитирующего крыла приводит к сложной нелинейной краевой задаче с неизвестными границами. Это объясняет значительный интерес, проявляемый к проблеме кавитации со стороны ученых - механиков и математиков. Исследование кавитационного режима обтекания реального гидропрофиля проводится, как правило, при упрощающих предположениях линейной теории. Методы, основанные на точном удовлетворении граничных условий развиты недостаточно.
Цель диссертационной работы.
Решение в точной нелинейной постановке задач кавитационного и отрывного обтекания профилей произвольной формы потоком идеальной жидкости, построение алгоритмов расчета гидродинамических характеристик течения.
Научная новизна результатов.
Впервые разработан метод, позволяющий решать в точпой нелинейной постановке задачу о кавитационном обтекании гидропрофиля реальной формы, проведены систематические расчеты обтекания профиля Жуковского с интерцептором и без него, исследовано влияние положения точки отрыва каверны и длины интерцептора на геометрические и гидродинамические характеристики течения.
Обоснованность и достоверность, полученных результатов в рамках принятой модели идеальной несжимаемой жидкости обеспечиваются: применением строгих математических методов при построении решений, комплексом мер по проведению внутренних проверок точности вычислений, сравнением с результатами других авторов.
Практическая ценность.
Разработанный в диссертации метод и полученные результаты могут быть использованы для расчета геометрических и гидродинами-
ческих характеристик кавитирующих профилей при их проектировании.
Апробация работы.
Результаты диссертации по мере их получения докладывались: на международной школе "Модели механики сплошной среды" (Казань, 1993), на научно-технической конференции "Проблемы совершенствования комплексных методов прогнозирования мореходных качеств судов и средств освоения океана" (Крыловские чтения, Санкт-Петербург, 1993), на международной научно-технической конференции "Механика Машиностроения" (Набережные Челны, 1995), на научной конференции "Динамика сплошных сред со свободными границами", посвященной 60-летию заслуженного деятеля науки Чувашской республики А.Г. Терентьева (Чебоксары, 1996), на VI Всероссийской научной школе "Гидродинамика больших скоростей" (Чебоксары, 1996), на II республиканской научной конференции молодых ученых и специалистов (Казань, 1996), на итоговых научных конференциях Казанского университета и семинарах НИИММ им.Н.Г. Чеботарева (1992-1996). Публикации.
Основные результаты диссертации опубликованы в статьях [1], [2], [3], [7], тезисах и аннотациях докладов [4], [5], [6]. Ряд работ выполнен в соавторстве с Д.В. Маклаковым. При написании совместных работ автор диссертации принимал непосредственное участие во всех этапах их выполнения. Содержание главы 2 включено в монографию Д.В. Маклакова "Нелинейные задачи гидродинамики потенциальных течений с неизвестными границами". Список работ приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Главы диссертации разбиты на параграфы, общее число которых - двенадцать. Диссертация изложена на 116 страницах текста, набранного в издательской системе LaTex. Формат набора в точности соответствует формату данного автореферата.