МИКРОГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ МАСШТАБНЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ЦИФРОВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Аннотация

В данной статье исследуются микрогеометрические параметры поверхностей в рамках моделирования масштабных аэродинамических цифровых экспериментов с целью повышения точности воспроизведения взаимодействия воздушных потоков с твѐрдыми поверхностями. Особое внимание уделяется роли шероховатости, образованной микроскопическими неровностями, как объекта исследования микрогеометрии и еѐ влиянию на распределение аэродинамических потоков вблизи стенок аэродинамической трубы и поверхности подмакетника, возникающие вязкие напряжения и пристеночное трение. Статья включает сравнительный анализ двух подходов к заданию условий взаимодействия потока с твѐрдыми поверхностями в CFD-моделирующих программах: условие прилипания (No Slip) и условие свободного скольжения (Free Slip). На основе компью-терных экспериментов показано, что использование условия свободного скольжения воздушного потока в пристеночной области обеспечивает более реалистичные результаты, отражающие возникновение градиентов, волновых возмущений и картины затухания скоростей в рабочей области малогабаритной аэродинамической трубы, по сравнению с условием No Slip. Полученные выводы исследования подчеркивают важность правильного выбора граничных условий и параметров поверхностей для создания достоверных цифровых двойников сложных технических установок и в том числе аэродинамических систем.