Теория пространственных отрывных течений около тел реальной формы.
Научный руководитель: д.ф.-м.н., проф. Шевелев Ю.Д..
Исполнители: к.т.н Сызранова Н.Г.; д.ф.-м.н. Максимов Ф.А.; к.т.н. Свирин Б.Н.
Получены численные и аналитические решения в рамках теории пограничного слоя, уравнений Навье-Стокса в приближении "тонкого" слоя и полной системы уравнений Навье-Стокса. Проведена классификация отрывных течений при сверхзвуковом обтекании конических тел: треугольных крыльев с острой кромкой, V-образных крыльев, звездообразных и пирамидальных тел, при вдуве струи с поверхности и др. Для решения задачи разработаны методы проектирования геометрии сложной формы, построения блочно-структурированных сеток, решения уравнений динамики в областях с произвольными криволинейными границами. Проведено сравнение полученных решений с результатами экспериментальных и аналитических исследований.
Исследование гиперзвукового обтекания тел в атмосферах планет.
Научный руководитель: д.ф.-м.н., проф. Шевелев Ю.Д..
Исполнители: к.т.н Сызранова Н.Г., д.ф.-м.н. Голомазов М.М., д.ф.-м.н. Максимов Ф.А.
Проводился комплекс работ по изучению гиперзвукового обтекания затупленных тел в атмосферах планет. Решение задачи требовало совместного рассмотрения уравнений газовой динамики и кинетики газовой смеси. Учитывалось влияние химических реакций, неравновесного возбуждения внутренних степеней свободы молекул и многокомпонентной диффузии на параметры обтекания и конвективный тепловой поток к поверхности тел.
С учетом различных подходов к описанию физико-химических процессов, происходящих в ударном слое, проведены численные исследования параметров обтекания аппаратов MARS-EXPRESS и MSRO (Mars Sample Return Orbiter)в атмосфере Марса.
Проведены также расчеты гиперзвукового обтекания тел сегментальной формы в атмосфере Земли для различных условий и скоростей полета.
Для исследования течения реагирующей газовой смеси в ламинарных пограничных слоях, возникающих при обтекании тел гиперзвуковым потоком газа, привлекались и аналитические подходы (метод последовательных приближений). В результате проведенных исследований выведены формулы для быстрой оценки тепловых потоков в критической точке, зависящие от параметров траектории тел, движущихся в атмосфере Земли или Марса.
