Numerical investigation of aerodynamic characteristics of two different component bodies at various angles of attack | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 64. DOI: 10.17223/19988621/64/10

Numerical investigation of aerodynamic characteristics of two different component bodies at various angles of attack

The paper presents mathematical modeling results for a supersonic flow around two types of component elements in a composite system designed for fire extinguishing shells. Such shells represent a complex composite system which consists of the elements with a fire extinguishing powder mixture contained inside. Directional separation and controlled dispersion of the parts of the purpose-designed shell allow one to extinguish a fire bed over a long distance and to reduce the time of fire suppression. Complete and reliable information about supersonic separated flow effects on the aerodynamic characteristics of the component elements makes it possible to simulate a separation mechanism and to assess dispersion of the arranged bodies. The paper presents the calculated values of the aerodynamic coefficients for the models of two geometry types depending on the angle of attack and a comparison with experimental data. Discrepancy between the theoretical results obtained and experimental data on the main aerodynamic characteristics does not exceed 5%. For the bodies under consideration, the difference in drag coefficients is up to 10%; as for lift and pitch moment coefficients, the difference is less than 5 % for the angle of attack in the range of 0° and 10°, and reaches 30% when the angle is more than 15°.

Download file
Counter downloads: 202

Keywords

аэродинамика, математическое моделирование, сверхзвуковые течения, коэффициент лобового сопротивления, подъемная сила, aerodynamics, mathematical modeling, supersonic flows, aerodynamic drag coefficient, lift force

Authors

NameOrganizationE-mail
Skibina Nadezhda P.Tomsk State Universityuss.skibina@gmail.com
Gimaeva Nataliya R.Tomsk State Universitynatalia.gimaeva@inbox.ru
Savkina Nadezhda V.Tomsk State Universitysavkina@ftf.tsu.ru
Maslov Evgeniy A.Tomsk Polytechnic Universitymaslov_eugene@mail.ru
Всего: 4

References

Todd W. Erickson, Golshany, Lynnwood, A. Songstad, Everett, Adriana W. Blom, Jacqueline A. Artis, Christopher R. Holtorf, Natalie Daughtry. Fire-retarding artillery shell. Patent US. no. 20160216091A1, 2014.
Anders Clark. Boeing Patents a System to Fight Fire With Artillery // Disciples of Flight: Информационный ресурс. 27.08.2016. URL: https://disciplesofflight.com/boeing-artillery-fire-fighting-system/ (дата обращения 07.05.2019)
Жуйков Д.А. Разработка метода пожаротушения с использованием стволовой установки контейнерной доставки огнетушащих веществ на удаленное расстояние: автореф. дис.. канд. техн. наук / Тольяттинский государственный университет. М., 2007.
Потапенко В.В. Математическое моделирование баллистических процессов ствольных систем метания контейнеров с огнетушащими веществами: автореф. дис.. канд. техн. наук. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы МЧС России, 2012.
В Китае применили артиллерию для тушения лесного пожара // nakanune.ru: Информационное агентство «Накануне.Ки». 08.04.2019. URL: https://www.nakanune.ru/news/2019/04/08/22537748/ (дата обращения 06.05.2019).
Снегирёв А.Ю. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. унта, 2009. 143 с.
Фарапонов В.В., Савкина Н.В., Дьячковский А.С., Чупашев А.В. Расчет аэродинамического коэффициента лобового сопротивления тела в дозвуковых и трансзвуковых режимах движения с помощью пакета ANSYS Fluent // Компьютерные исследования и моделирование. 2012. Т. 4. № 4. С. 845-853.
Menter F.R., Kuntz M., Langtry R. Ten Years of Experience with the SST Turbulence Model // Turbulence, Heat and Mass Transfer 4 / Ed. by K. Hanjalic, Y. Nagano, M. Tummers. Begell House Inc., 2003. P. 625-632.
Дмитриевский А.А., Лысенко Л.Н. Внешняя баллистика: учеб. для вузов. 4-е изд. М.: Машиностроение, 2005. 608 с.
Кусаиынов К., Танашева Н.К., Тургунов М.М., Алибекова А.Р. Исследование аэродинамических характеристик вращающихся пористых цилиндров // Журнал технической физики. 2015. Т. 85. Вып. 5. С. 23-26.
 Numerical investigation of aerodynamic characteristics of two different component bodies at various angles of attack | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 64. DOI: 10.17223/19988621/64/10

Numerical investigation of aerodynamic characteristics of two different component bodies at various angles of attack | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2020. № 64. DOI: 10.17223/19988621/64/10

Download full-text version
Counter downloads: 427