Инженерный метод расчета гидродинамических характеристик тел судовой формы с наделками на основе методов вычислительной гидромеханики
Диссертация
Гидродинамические характеристики (ГДХ) являются основой для прогнозирования ходкости, мореходности и управляемости морских подвижных объектов (МПО). К сожалению, в настоящее время отсутствуют общепринятые расчетные методики оценки ГДХ. На сегодняшний день основным методом их определения остается модельный эксперимент, но его проведение связано с достаточно высокими затратами. Реальной… Читать ещё >
Список литературы
- Баранов, Н. А. Численные методы динамики летательного аппарата в условиях аэродинамической интерференции / Н. А. Баранов, А. С. Белоцерковский, М. И. Каневский, Л. И. Турчак. М.: Наука, 2001. -208 с.
- Басин, А. М. Ходкость и управляемость судов. М.: Транспорт, 1968.-255 с.
- Бахвалов, Н. С. Численные методы / Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельков Г. М. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. — 632 с.
- Белоцерковский, О. М. Турбулентность: новые подходы / Белоцерковский О. М., Опарин А. М. Чечеткин В. М. М.: Наука, 2002.-286 с.
- Белоцерковский, С. М. Аэродинамические производные летательного аппарата и крыла при дозвуковых скоростях / Белоцерковский С. М., Скрипач Б. К. М.: Наука, 1975. — 424 с.
- Белоцерковский, С. М. Крыло в нестационарном потоке газа / Белоцерковский С. М., Скрипач Б. К., Табачников В. Г. М.: Наука, 1971.-765 с.
- Белоцерковский, С. М. Математическое моделирование нестационарного отрывного обтекания кругового цилиндра / С. М.
- Белоцерковский, В. Н. Котовский, М. И. Ништ, Р. М. Федоров // Изв. АН СССР, Механика жидкости и газа. 1983. — № 4. — С. 138−147.
- Белоцерковский, С. М. Математическое моделирование плоскопараллельного отрывного обтекания тел / С. М. Белоцерковский, В. Н. Котовский, М. И. Ништ, Р. М. Федоров. — М.: Наука, 1988.-232 с.
- Белоцерковский, С. М. Метод численного решения пространственной задачи о диффузии вихрей // Труды ВВИА. — 1986. Вып. 1313. — С. 40−51.
- Белоцерковский, С. М. Отрывное и безотрывное обтекание тонких крыльев идеальной жидкостью / Белоцерковский С. М., Ништ М. И. -М.: Наука, 1978.-352 с.
- Белоцерковский, С. М. Тонкая несущая поверхность в дозвуковом потоке газа. М.: Наука, 1965. — 244 с.
- Белоцерковский, С. М. Численные методы в сингулярных интегральных уравнениях / Белоцерковский С. М., Лифанов И. К. -М.: Наука, 1985.-256 с.
- Бреббия, К. Метод граничных элементов Пер. с англ. / К. Бреббия, Ж. Теллес, Л. Вроубел. М.: Мир, 1987. — 524 с.
- Буч, Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. С-Пб.: Невский диалект, 1998. -560 с.
- Вайникко, Г. М. Численные методы в гипер сингулярных интегральных уравнениях и их приложения / Г. М. Вайникко, И. К. Лифанов, Л. Н. Полтавский. М.: «Янус-К», 2001. — 508 с.
- Ван-Дайк, М. Альбом течений жидкости и газа. М.: Мир, 1986. -184 с.
- Васильев, В. А. Исследование динамики и управляемости глубоководных аппаратов / Васильев В. А., Васильев Ю. С., Потехин Ю. П. // Судостроение за рубежом. 1975. — Т. 108, № 12. — С. 28−41.
- Виноградов, Н.И. Привязные подводные системы. Аэрогидродинамические характеристики при установившемся движении / Н. И. Виноградов, С. А. Крейндель, И. Г. Лев, М. 3. Нисневич. СПб.: СПбГУ, 2005. — 304 с.
- Воеводин, В. В. Параллельные вычисления / Воеводин В. В., Воеводин Вл. В. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. -608 с.
- Войткунский, Я. И. Гидромеханика / Войткунский Я. И., Фадеев Ю. И., Федяевский К. К. Л.: Судостроение, 1982. — 456 с.
- Войткунский, Я. И. Теория волн и волнового сопротивления. — Л.: Изд. ЛКИ, 1958. 174 с.
- Гельмгольц, Г. Об интегралах уравнений гидродинамики, соответствующих вихревым движениям. В кн. «Основы вихревой теории». — М.: Институт компьютерных исследований, 2002. -С. 7−40.
- Гуляев, В. В. Математическое моделирование при формировании облика летательного аппарата / В. В. Гуляев, О. Ф. Демченко, Н. Н. Долженков и др. Под ред. В. А. Подобедова. — М.: Машиностроение-Полет, 2005.-496 с.
- Гутников, В. А. Математическое моделирование аэродинамики городской застройки / Гутников В. А., Кирякин В. Ю., Лифанов И. К., Сетуха А. В. М.: Пасьва, 2002. — 244 с.
- Гутников, В. А. О моделировании аэродинамики зданий и сооружений методом замкнутых вихревых рамок / Гутников В. А., Лифанов И. К., Сетуха А. В // Изв. РАН МЖГ. 2006. — № 4. — С. 78−92.
- Дворак, А.В. Невырожденность матрицы дискретных вихрей в задачах пространственного обтекания // Труды ВВИА. № Вып. 1313. -С. 44153.
- Девнин, С. И. Аэрогидромеханика плохообтекаемых конструкций: Справочник. Л.: Судостроение, 1983. — 320 с.
- Джонс, Р. Т. Теория крыла. -М.: Мир, 1995.-206 с.
- Дынникова, Г. Я. Использование быстрого метода решения «задачи N тел» при вихревом моделировании течений / Г. Я. Дынникова // Журнал вычислительной математики и математической физики. -2009. Т. 49, № 8. — С. 1458−1465.
- Жаринов, А. В. Экспериментальное исследование Х-образных и ромбовидных крыльев / Жаринов А. В., Фарберов Я. Ф. // Доклады к XVI научно-технической конференции по теории корабля («Крыловские чтения»), Л. 1966. — № Вып. 73. — С. 266−274.
- Жуковский, Н. Е. О присоединенных вихрях. — Собр. Соч. IV: Аэродинамика. — 1949. — С. 69−91.
- Иванова, Г. С. Объектно-ориентированное программирование / Г. С. Иванова, Т. И. Ничушкина, Е. К. Пугачев. под. ред. Г. С. Ивановой. — М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. — 320 с.
- Карафоли, Е. Аэродинамика крыла самолета. Несжимаемая жидкость / Е. Карафоли Издательство ак. наук СССР, 1956. — 480 с.
- Кормилицын, Ю. Н. Проектирование подводных лодок / Кормилицын Ю. Н., Хализев O.A. СПб.: Издательский центр СПбГМТУ, 1999. -344 с.
- Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1978. — 831 с.
- Короткин, А. И. Присоединенные массы судостроительных конструкций: Справочник / А. И. Короткин. СПб.: Мор Вест, 2007. -448 с.
- Кочин, Н.Е. Теоретическая гидромеханика: В 2-х ч. Ч. 1. / Н. Е. Кочин, И. А. Кибель, Н. В. Розе. М.: Физматгиз, 1963. — 583 с.
- Кочин, Н.Е. Теоретическая гидромеханика: В 2-х ч. Ч. 2. / Н. Е. Кочин, И. А. Кибель, Н. В. Розе. М.: Физматгиз, 1963. — 728 с.
- Лифанов, И. К. Метод сингулярных интегральных уравнений и численный эксперимент в математической физике, аэродинамике, теории упругости и дифракции волн. М. «Янус», 1995. — 520 с.
- Лифанов, И. К. Моделирование аэрации в городе / И. К. Лифанов, В. А. Гутников, A.C. Скотченко. М.: Диалог-МГУ, 1998. — 134 с.
- Лифанов, И. К. Обобщенный оператор Фурье и его применение в обосновании метода дискретных вихрей / Лифанов И. К., Полтавский Л. Н. // Математический сборник. 1992. — Т. 183, № 5. — С. 79−114.
- Лифанов, И. К. Обоснование численного метода дискретных вихрей решения сингулярных интегральных уравнений / Лифанов И. К., Полонский Я. Е. // ПММ. 1975. — Т. 39, № 4. — С. 742−746.
- Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. -840 с.
- Лэмб, Г. Гидродинамика / Г. Лэмб. — М.: Гостехиздат. 1947. — 928 с.
- Макконнелл, С. Совершенный код. Мастер-класс Пер. с англ. / С. Макконнелл. — М.: Издательско-торговый дом «Русская редакция" — СПб.: Питер, 2005. 896 с.
- Никущенко, Д. В. Исследование течений вязкой несжимаемой жидкости на основе расчетного комплекса Fluent® / Никущенко Д. В. Учебное пособие. — СПб.: СПбГМТУ, 2005. — 94 с.
- Никущенко, Д. В. Применение пакета Fluent® для нахождения суммарных и распределенных гидродинамических характеристик сложных крыльевых систем / Никущенко Д. В., Рогожина Е. А. //
- Проблемы эксплуатации вооружения, военной техники и подготовки инженерных кадров ВМФ. ВМИИ. 2004.
- Никущенко, Д. В. Расчеты по статике и динамике подводной лодки / Никущенко Д. В., Ткачук Г. Н. Методические указания. — СПб.: СПбГМТУ, 2002. — 39 с.
- Ништ, М. И. Математические модели аэродинамики летательных аппаратов // Полет. 1999. — № 8. — С. 17−25.
- Патанкар, С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. — 152 с.
- Перегудова, Т. И. Исследование позиционных гидродинамических характеристик подводных технических средств освоения океана / Перегудова Т. И., Потехин Ю. П., Хализев О. А. // Часть 2. Техн. отчет по теме 1−4-1-А-108. ЛКИ. — 1985. — инв. № 2 870 036 443.
- Радциг, А. Н. Экспериментальная гидроаромеханика. М.: «Май», 2004. — 296 с.
- Рогожина, Е. А. Исследование гидродинамических характеристик скега с учетом интерференции корпуса судна на основе метода дискретных вихревых особенностей // Судостроение. 2009. — № 3. -С. 23−26.
- Рогожина, Е. А. К вопросу об эффективности распараллеливания вычислений в методе дискретных вихрей // Естественные и технические науки. 2009. — № 3. — С. 292−296.
- Рогожина, Е. А. Совершенствование метода замкнутых дискретных вихревых рамок для расчета лобового сопротивления осесимметричных плохообтекаемых тел различной формы // Морской вестник. 2009. — № 4. — С. 100−102.
- Рождественский, В. В. Динамика подводной лодки: В 2-х ч. Ч. 1. / В.
- B. Рождественский. Л.: Судостроение, 1970. — 352 с.
- Сарпкайа, Т. Невязкая модель образования двумерных вихрей за круговым цилиндром. / Сарпкайа Т. Шоаф // Ракетная техника и космонавтика. 1979. — Т. И. — С. 51−63.
- Соболев, Г. В. Управляемость корабля и автоматизация судовождения. Л.: Судостроение, 1976. — 477 с.
- Соколова, О. Н. Расчет стационарных нелинейных аэродинамических характеристик телесных крыльев // Труды ВВИА. № Вып. 1313.1. C. 379−385.
- Справочник по теории корабля: В 3-х т. Т. 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители / Под ред. Войткунского Я. И. Л.: Судостроение, 1985. — 768 с.
- Справочник по теории корабля: В 3-х т. Т. 3. Управляемость водоизмещающих судов. Гидродинамика судов с динамическими принципами поддержания / Под ред. Войткунского Я. И. Л.: Судостроение, 1985. — 544 с.
- Трешков, В. К. Метод расчета нестационарных гидродинамических характеристик замкнутой несущей поверхности // Гидромеханика и теория корабля. Труды ЛКИ. 1980. — С. 104−111.
- Трещевский, В. В. Аэродинамический эксперимент в судостроении / Трещевский В. В., Волков Л. Д., Короткин А. И. Л.: Судостроение, 1976.-192 с.
- Управление обтеканием тел с вихревыми ячейками в приложении к летательным аппаратам интегральной компоновки (численное и физическое моделирование) / Под ред. А. В. Ермишина и С. А. Исаева. -М.: СПб., 2001. 360 с.
- Федяевский, К.К. Гидродинамика отрывного обтекания тел / Федяевский К. К., Блюмина Л. Х. -М.: Машиностроение, 1977. 120 с.
- Федяевский, К.К. Приближенная нелинейная теория крыла малого удлинения. В кн. «Избранные труды». — Л.: Судостроение, 1975. -С. 203−225.
- Федяевский, К. К. Приближенное определение коэффициентов вращательных производных тел малого удлинения. В кн. «Избранные труды». — Л.: Судостроение, 1975. — С. 225−239.
- Федяевский, К. К. Управляемость корабля / Федяевский К. К., Соболев Г. В. Л.: Судпромгиз, 1963. — 375 с.
- Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей пер. с англ.: В 2-х т. Т. 1. / К. Флетчер. под. ред. В. П. Шидловского. — М.: Мир, 1991. —504 с.
- Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкостей пер. с англ.: В 2-х т. Т. 2. / К. Флетчер. под. ред. Л. И. Турчака. — М.: Мир, 1991. —552 с.
- Шевелев, Ю. Д. Пространственные задачи вычислительной аэрогидродинамики / Ю. Д. Шевелев М.: Наука, 1986. — 368 с.
- Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя Пер. с нем.. / Г. Шлихтинг. под. ред. Лойцянского Л. Г. — М.: Наука, 1974. — 712 с.
- Щеглов, Г. А. Об одном способе распараллеливания вычислений в методе дискретных вихрей // Информационные технологии ипрограммирование: Межвузовский сборник статей. -М.: МГИУ, 2005. -Вып. 1(13). С. 47−54.
- Achenbach, Е. Experiments on the Flow past Spheres at Very High Reynolds Numbers // J. Fluid Mech. Vol. 54. — 1972. — P. 565−575.
- Allen, H. J. Pressure Distribution and Some Effects of Viscosity on Slender Inclined Bodies of Revolution / H. Julian Allen // Washington: NACA Technical Note. № 2044. — 1950. — 19 p.
- Bernard, P. S. Vortex Method Simulation of Ground Vehicle Aerodynamics / P. S. Bernard, P. Collins, M. Potts // SAE Transactions Journal of Passenger Cars Mechanical Systems. — 2005. -№ 1. -P. 612−624.
- Braza, M. Numerical Study and Physical Analysis of the Pressure and Velocity Fields in the Near Wake of a Circular Cylinder / M. Braza, P. Chassaing and H. Ha-Minh // J. Fluid Mech. 1986. — Vol. 165. -P. 79−130.
- Fink, P.T. Calculation of Vortex Sheets in Unsteady Flow and Applications in Ship Hydrodynamics / Fink P.T. and Soh W.K. // Proc. of the 10th Symp. on Naval Hydrodyn., Cambridge. 1974. — P. 463−491.
- Geiger, J. Hybrid Visualization Approach for Vortex Method Simulations / J. Geiger, P. Bernard, P. Collins // Proceedings of Forth Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing (PSFVIP-4), Chamonix, France.-2003.- 12 p.
- Greengard, L. A new version of the fast multipole method for the Laplace equation in three dimensions / Greengard L. and Rokhlin V. // Acta Numerica. 1997. — № 6 — P. 229−269.
- Hensen, H. Tug Use in Port: In 2 Parts. Part. 1. A practical guide / Captain Henk Hensen. London.: FNI The Nautical Institute, 1997. — 174 p.
- Hino, T. Navier-Stokes Computations of Ship Flow on Unstructured Grids / T. Hino // Twenty-Second Symposium on Naval Hydrodynamics. -2000. P. 46375.
- Hou, T. Y. A 3D Numerical Method for Studying Vortex Formation Behind a Moving Plate / T. Y. Hou, V. G. Stredie and T. Y. Wu // Commun. Comput. Phys. 2006. — Vol. 1, № 2. — P. 207−228.
- Jones, W. P. The prediction of laminarisation with a 2-equation model of turbulence / Jones W.P. and Launder B.E. // Int.J.Heat Mass Transfer. -1972.-Vol. 15.-P. 310−314.
- Kamemoto, K. On Contribution of Advanced Vortex Element Methods Toward Virtual Reality of Unsteady Vortical Flows in the New Generation of CFD / K. Kamemoto // J. Braz. Soc. Mech. Sci. & Eng. 2004. -Vol. 26, № 4.-P. 368−378.
- Katz, J. Low-Speed Aerodynamics / J. Katz and A. Plotkin. — Cambridge: Cambridge University Press. — 2001. 613 p.
- Kornev, N. Comparison of two fast algorithms for calculation of flow velocities induced by a three-dimensional vortex field / N. Kornev, A. Leder, K. Mazaev // Schiffbauforschung. 2001. — Vol. 40, № 1. -P. 47−55.
- Krause, E. Experiments on Unsteady Flows about Wing Sections / Krause E., Ehrhardt G. and Schweitzer B. // Proc. Conf. on Low Reynolds Number Airfoil Aerodynamics, The Univ. of Notre Dame. 1985. — P. 255−266.
- Lan, L. Recent development of vortex method in incompressible viscous bluff body flows / LIU Lan, JI Feng, FAN Jian-ren, CEN Ke-fa // Journal of Zhejiang University Science. 2005. — Vol. 6A, № 4. — P. 283−288.
- Leonard, A. Vortex methods for flow simulations // J. Comp. Phys. -1980.-№ 37-P. 289−335.
- Liu, G.-L. A variable domain variational finite element analysis of flow around pump-jet propellers / Liu G.-L., Guo J.-H., Da R.-T. and Han J.-D. // Second International Conference on Hydrodynamics, Balkema, Hong Kong.-1996.-P. 83−88.
- Meng, J.C.S. Numerical Studies of Some Nonlinear Hydrodynamic Problems by Discrete Vortex Element Methods / Meng J.C.S. and Thompson J.A.L. // J. Fluid Mech. 1978. — Vol. 84. — P. 433-^153.
- Morgenthal, G. Aerodynamic Analysis of Structures Using High-resolution Vortex Particle Methods: PhD dissertation / G. Morgenthal. Cambrige: University of Cambrige,. Department of Engineering, Magdalene College, 2002.- 188 p.
- Ojima, A. Numerical Simulation of Unsteady Flow around Three Dimensional Bluff Bodies by an Advanced Vortex Method / A. Ojima and K. Kamemoto // JSME International Journal. series B. — 2000. — Vol. 43, № 2.-P. 127−135.
- Peake, D.J. Technical Evaluation Report on the Fluid Dynamics Panel Symposium on Flow Separation / Peake, D.J., Rainbird, W.J. // AGARD-AR-98.- 1975.-21p.
- Porthouse, D.T.C. Simulation of Viscous Diffusion for Extension of the Surface Vorticity Method to Boundary Layer and Separated Flows / Porthouse D.T.C. and Lewis R.I. // J.Mech.Engng.Sci. 1981. — Vol. 23, № 3. — P. 157−167.
- Quadvlieg, F. Development of calculation program for escort of stern drive tug boats / I. I. F. Quadvlieg, S. Kaul // The 19th International Tug & Salvage Convention and Exhibition, Rotterdam, Holland. 2006.
- Sarpkaya, T. Computational methods with vortices The 1988 Freeman Scholar Lecture / T. Sarpkaya // Journal of Fluids Engineering. — 1989. -Vol. 111.-P. 5−52.
- Sato, T. Numerical Simulation of Maneuvering Motion / T. Sato, K. Izumi, H. Miyata // Twenty-Second Symposium on Naval Hydrodynamics. -2000.-P. 724−737.
- Siddiqi, S. Trailing Vortex Roll-up Computations using the Point Vortex Method // AIAA J. 1987. — Vol. 87. — P. 436−446.
- Soding, H. Limits of Potential Theory in Rudder-Flow Predictions / H. Soding // Twenty-Second Symposium on Naval Hydrodynamics. 2000. -P. 622−637.
- Sung, C. Validation of the flow around a turning submarine / Chao-Ho Sung, Ming-Yee Jiang, Bong Rhee, Scott Percival, Paisan Atsavapranee, and In-Young Koh // Twenty-Forth Symposium on naval Hydrodynamics, Fukuoka, Japan. 2002. — P. 669−681.
- Tug escort for emergency steering and braking Electronic resource. // Bukser og Berging, Oslo, Norway. Access mode: http: //www.bube.no/images/Marketing/ShipEscort/BBTugEscort.pdf. — Title from screen (access date 14.09.2009).
- Willis, D. J. A combined pFFT-multipole tree code, unsteady panel method with vortex particle wakes / D. J. Willis, J. Peraire, J. K. White // Int. J. Numer. Meth. Fluids. 2007. — Vol. 53, № 8. — P. 1399−1422.
- Winckelmansand, G. S. Contributions to Vortex Particle Methods for the Computation of Three-Dimensional Incompressible Unsteady Flows / G. S. Winckelmansand and A. Leonard // J. Comp. Phys. 1993. — Vol. 109, № 2.-P. 247−273.
- Yasukawa, H. Application on a 3-D Time Domain Panel Method to Ship Seakeeping Problems / H. Yasukawa // Twenty-Forth Symposium on Naval Hydrodynamics, Fukuoka, Japan. 2002. — P. 376−392.