Программно-методический комплекс расчета эмиссии авиационных двигателей

Abstract

Рассмотрен программно-методический комплекс расчета зон загрязнений от эмиссии авиационных двигателей. Разработанная математическая модель вихревого и конденсационного следов за летательными аппаратами предполагает учёт множества факторов: стратификацию атмосферы, направление и скорость ветра, наличие плоскости раздела сред (“экран”) и т.п. Анализ методов численной аэродинамики, использующихся в отечественной и зарубежной практике, показал, что в наибольшей мере требованиям расчета эмиссии авиационных двигателей отвечает метод дискретных вихрей (МДВ) и его модификации. Разработанные прикладные программы, базирующиеся на МДВ, предусматривают максимально полное (в рамках принятых допущений) моделирование процесса обтекания и формирования вихревого следа, что обеспечивает им эвристические свойства. Показаны методики и алгоритмы расчёта характеристик спутного и вихревого следов.

Розглянуто програмно-методичний комплекс розрахунку зон забруднень від емісії авіаційних двигунів. Розроблена математична модель вихрового та конденсаційного слідів за літальними апаратами передбачає облік безлічі чинників: стратифікацію атмосфери, напрямок і швидкість вітру, наявність площини розділу середовищ ("екран") та ін. Аналіз методів числової аеродинаміки, що використовують у вітчизняній і зарубіжній практиці, показав, що в найбільшій мірі вимогам розрахунку емісії авіаційних двигунів відповідає метод дискретних вихрів (МДВ) і його модифікації. Розроблені прикладні програми, що базуються на МДВ, передбачають максимально повне (в рамках прийнятих припущень) моделювання процесу обтікання і формування вихрового сліду, що забезпечує їм евристичні властивості. Показано методики і алгоритми розрахунку характеристик спутного і вихрового слідів.

Software methodical complex for calculation of contamination zones from aircraft engine emissions are considered. The developed mathematical model of the wake vortices and contrails of the aircrafts involves accounting multiple factors: atmosphere stratification, wind direction and speed, availability of the plane between media ("screen") and others. Analysis of methods for numerical aerodynamics used in domestic and foreign practice has shown that the discrete vortex method (DVM) and its modifications is the best method for calculation or aircraft engine emission. The developed applications based on DVM, provide the most complete (within the accepted assumptions) simulation of flow process and wake vortex formation, providing heuristic properties. The following methods and algorithms for calculating performance of wake vortex and aircraft trail are shown.