Программная реализация метода каскадного расчёта тяги гребных винтов

Программная реализация метода каскадного расчёта тяги гребных винтов

Сухов А.Д. (ИПМех РАН, Москва, Россия; ИСП РАН, Москва, Россия)
Петров А.Г. (ИПМех РАН, Москва, Россия)

Аннотация

Представлена программная реализация многоуровневого метода расчёта силовых характеристик гребных винтов, основанного на обобщённом профиле Жуковского и каскадной модели взаимодействия лопастей. Разработанный алгоритм позволяет выполнять последовательный расчёт аэродинамических характеристик от одиночного профиля до полной лопасти винта, с учётом отрыва потока и взаимного влияния профилей в решётке. В основу метода положены аналитическое решение задачи обтекания одиночного профиля без отрыва и численная схема определения точек отрыва по критерию Кочина-Лойцянского. Для расчёта решёток профилей применяются как методы подобия, так и схема граничных элементов с экспоненциальной сходимостью. Расчёт полного винта осуществляется методом каскадов с интегрированием аэродинамических характеристик по радиусу лопасти. Разработанный программный комплекс обеспечивает снижение времени расчёта примерно в 10 000 раз по сравнению с методами CFD. Реализованная модульная архитектура позволяет использовать полученные результаты в составе систем оптимизационного проектирования и в качестве входных данных для моделей типа Actuator Line Model.

Ключевые слова

гребной винт; аэродинамические коэффициенты; профиль Жуковского; каскадный метод; метод решёток; отрыв потока; численные методы; программная реализация; быстродействующий расчёт; пограничный слой.

Издание

Труды Института системного программирования РАН, том 38, вып. 3, часть 4, 2026, стр. 207-216.

ISSN 2220-6426 (Online), ISSN 2079-8156 (Print).

DOI: 10.15514/ISPRAS-2026-38(3)-56

Для цитирования

Сухов А.Д., Петров А.Г. Программная реализация метода каскадного расчёта тяги гребных винтов. Труды Института системного программирования РАН, том 38, вып. 3, часть 4, 2026, стр. 207-216. DOI: 10.15514/ISPRAS-2026-38(3)-56.

Полный текст статьи в формате pdf (на английском) Вернуться к содержанию тома