Т.Г. Артюшина1

1 Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова (Москва, Россия)
1 t.g.art@yandex.ru

Постановка проблемы. Расчет характеристик трехмерного пограничного слоя с помощью физического эксперимента наряду с неоспоримыми достоинствами имеет целый ряд недостатков: высокую трудоемкость и стоимость, ограниченный диапазон изменения параметров (например, чисел Рейнольдса), сложность разделения отдельных факторов и др. Все эти обстоятельства привели к созданию математической модели, которая обеспечит расчет характеристик трехмерного турбулентного пограничного слоя в носовой и средней части судна, в районе кормы и в вязком следе. Это даст возможность повысить качество технических решений, применяемых в процессе проектирования и постройки судов, так как существующие на сегодняшней день математические модели, имеющие плоскостное представление, т.е. работающие не с реальными кривыми, а с их проекциями, не дают точного описания характеристик пограничного слоя.

Цель. Рассмотреть дифференциальный метод, основанный на концепции частичной параболизации с использованием (k – ε)-модели турбулентности, который применялся для расчета трехмерного турбулентного пограничного слоя в районе кормы и в вязком следе судна.

Результаты. Представлена модель расчета трехмерного турбулентного пограничного слоя в районе кормы и вязком следе судна дифференциальным методом. Отмечено, что данный метод, основанный на частичной параболизации с использованием (k – ε)-модели турбулентности, был апробирован в СПбГМТУ.

Практическая значимость. Разработанная модель обеспечивает расчет характеристик пространственного пограничного слоя в районе кормы и вязком следе судна дифференциальным методом, основанным на концепции частичной параболизации с использованием (k – ε)-модели турбулентности.

Артюшина Т.Г. Расчет трехмерного турбулентного пограничного слоя в районе кормы и в вязком следе судна дифференциальным методом // Наукоемкие технологии. 2024. Т. 25. № 6. С. 48−52. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j19998465-202406-07

1. Артюшина Т.Г. Метод численной аппроксимации пространственной обтекаемой поверхности применительно к расчету трехмерного турбулентного пограничного слоя: Автореф. дисс. … канд. техн. наук; Морской техн. ун-т. СПб. 1995.
2. Артюшина Т.Г. Выбор математической модели для описания многоуровневой многоцелевой технической системы «Судно» на начальных стадиях проектирования // Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16. № 5. C. 5–11.
3. Амфилохиев В.Б., Дробленков В.В., Мазаева Н.П. Интегральный трехпараметрический метод расчета осесимметричного турбулентного пограничного слоя // Труды ЛКИ. 1979. Вып. «Гидромеханика и теория корабля». C. 3–12.