Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Математическое и численное моделирование прямого и обратного влияния аэрогидродинамического экранного эффекта

А. В. Февральских

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), г. Москва, 125993, Россия

Аннотация: Аэрогидродинамический экранный эффект, проявляющийся в изменении сил, действующих на объект при его движении вблизи границы раздела сред, широко известен в эксплуатации различных видов транспорта. Положительное влияние экранного эффекта традиционно ассоциируется с увеличением нормальной составляющей аэрогидродинамической силы (подъемной силы). Наиболее значительное применение это явление нашло при создании экранопланов — скоростных амфибийных судов, использующих увеличение подъемной силы крыла при приближении к поверхности раздела. Наряду с положительным влиянием существует возможность проявления обратного (отрицательного) экранного эффекта, при котором подъемная сила уменьшается с приближением к экрану.
Целью настоящей работы является разработка математической модели для определения характера влияния экранного эффекта на аэродинамические характеристики крыла, а также создание алгоритма численного моделирования вязкого турбулентного течения, учитывающего экранный эффект, для цифровой поддержки жизненного цикла транспортных средств.
В работе представлены следующие основные результаты: классификация видов воздействия экранного эффекта на различные технические объекты; разработанная математическая модель, служащая критерием для определения характера действия экранного эффекта; результаты численного моделирования экранной аэродинамики несущей поверхности и их анализ для различных случаев влияния экрана. Достоверность предложенного критерия подтверждена результатами численного моделирования.

Ключевые слова: экранный эффект, обратный экранный эффект, аэрогидродинамика, математическая модель, численное моделирование, критерий влияния экрана, подъемная сила, экраноплан

УДК: 533.682:519.635.8

MSC: 76G25, 76M12, 65M08

Получение: 17 июля 2025 г.
Исправление: 11 сентября 2025 г.
Принятие: 20 октября 2025 г.
Публикация онлайн: 21 ноября 2025 г.

DOI: 10.14498/vsgtu2262

Реферативные базы данных:

•