Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РА0ОТЫ. Несмотря на существенные успехи в области разработки и применения численных методов к решению задач аэродинамики следует отметить, что ета проблема по-прежнему остается одной из актуальных. Практический интерес представляют расчеты аэродинамических характеристик реальных объектов, изучение структуры и параметров потока в ближнем и дальнем следах, определение теплового и силового воздействия потока на летательный аппарат. До- и трансзвуковые крейсерские скорости движения для большого класса летательных аппаратов объясняют постоянный интерес исследователей и практиков к изучению таких течений. Надо отметить, что этот диапазон скоростей в силу своей специфичности наиболее труден для изучения как вкспериментвльными методами, так и посредством численного исследования. Интерес для практики представляют также задачи, связанные с вдувом с поверхности аппарата для изменения его аэродинамических характеристик и управления потоком около него при мягкой посадке. G теоретической и практической точек зрения важны задачи изучения устойчивости потока, возникновения нестационарных режимов обтекания, изменения аэродинамических характеристик тел при смене режимов.
При решении практически важных аэродинамических задач необходима и весьма актуальна модификация ухе существующих программ и конструирование новых эффективных алгоритмов для их реализации на многопроцессорных вычислительных системах.
ЦЕЛЬ РАбОТЫ состоит в разработке и применении численной методики для решения разнообразных задач вычислительной
аэродинамики в иироком диапазоне скоростей, проведении численных исследований конкретных задач, представляющих научный и практический интерес, разработке и реализации параллельных алгоритмов на вычислительных системах современной архитектуры.
МУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ-работы определяется необходимостью разработки адекватных разностных моделей и заключается в построении на осноеэ единой методологии консервативных разностных схем для решения широкого класса задач аэродинамики, реализации разработанных на их основе эффективных численных алгоритмов, проведении численных исследований, включающих для различных моделей среды стационарные и нестационарные до-, транс- и сверхзвуковые режимы отрывного и безотрывного обтекания тел конечных размеров, изучение структуры потока и ого воздействия на аппарат при стационарном и нестационарном режимах обтекания, определение аэродинамических характеристик реальных аппаратов, а также в разработке эффективных параллельных алгоритмов решения пространственных задач внешней аэродинамики и их реализации на современных многопроцессорных вычислительных комплексах нового поколения.
МЕТОДИЧЕСКОЕ ЕДИНСТВО РАБОТЫ обеспечивается единым подходом, используемым при построении класса консервативных разностных схем для исследования в широком диапазона скоростей стационарных и нестационарных (как вязких- так и невязких) потоков сжимаемого газа , решения задач динамики неоднородной
жидкости и изучения эффектов турбулентности на основе применения полуэмпирической модели.
ДОСТОВЕРНОСТЬ полученных результатов подтверждается многочисленными сравнениями с экспериментальными данными, аналитическими решениями, сопоставлениями с результатами исследований других авторов, проведенными на основе различных численных методик, внутренними методическими исследованиями и тестами контроля точности расчетов.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзной школе-семинаре по автоматизации научных исследовании морей и океанов (Севастополь, 1980), Всесоюзных съездах по теоретической и прикладной механике (Алма-Ата, .1981; Ташкент, I98S), Всесоюзной школе-семинаре "Методы гидрофизических исследований" (Солнечногорск, 1983), Всесоюзных школах по моделям механики сплошной среда (КоОулетти, 1983; Якутск, 1987), Республиканской конференции по прикладной гидромеханике (Киев, 1984), Всесоюзных школах-семинарах "Моделирование сложных гидродинамических систем" (Судак, I9S5; Алушта, 1987; Алушта, 1991), школах-семинарах социалистических стран "Вычислительная механика и автоматизация проектирования" (Самарканд, 1985; Ташкент, 1988), Национальном конгрессе по теоретической и прикладной механике (Болгария, Варка, 1985), Всесоюзной школе по методам агрофизических исследований (Новосибирск, 1986), Международной конференции по пограничным и внутренним -слоям. (Китай, Шанхай, 1988), Советско-индийском
симпозиумах "Актуальные проблемы вычислительной механики и математического моделирования" (Москва, 1988; Индия, Бангалор, Калькутта, 1989), Советско-японском симпозиуме по вычислительной аэрогидродинамикэ (Хабаровск, 1988), Мэздународной конференции по вычислительной аэрогидродинамике (Япония, Нагойя, 1989), Американско-советском симпозиумах по вычислительной . аэрогидродинамике (Ташкент, 1989; Канада, Монреаль, 1991), а также на научных семинарах в МЗТИ, ВЦ АН СССР, ЦАГИ, ПО им. Ширшова АН СССР, ИПМех АН СССР, НИИ Мэх. МТУ. ИГ АН УССР, ИКИ АН СССР, СТИ им.Иоффе, ИВГ АН СССР.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 31 печатная работа и 16 научно-технических отчетов.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Работа состоит из введения, четырех глаз, заключения и списка цитированной литературы из 247 наименований. Объем диссертации составляет 302 страницы, включая 16 таблиц в тексте и 164 рисунка на 104 страницах.