Разработка трёхмерной численной модели обтекания осесимметричного объекта при произвольном угле атаки и расчёт оптимальной формы обтекаемого объекта, обеспечивающей снижение виброакустической нагруженности подводных аппаратов с обеспечением их динамики

Цель: решение задач динамики и виброакустики обтекания тел вытянутой формы с использованием эффективных численных алгоритмов решения задач многокритериальной оптимизации формы для создания энергоэффективных и малошумных движущихся подводных аппаратов. Предложена методика геометрического профилирования формы корпуса аппарата. Результаты ее применения показали хорошее совпадение с имеющимися данными для линейки аппаратов торпедообразной формы. Разработана численная математическая модель обтекания потоком жидкости осесимметричных тел на основе решения уравнений Навье - Стокса, осредненных по Рейнольдсу. В качестве модели турбулентности для замыкания модели использована модифицированная SST-k-w-модель турбулентности. Проведено ее сравнение с другими моделями и экспериментальными данными. Предложена гидродинамическая оптимизация геометрических и рабочих параметров тела с целью нахождения экстремумов целевых функций, включающих энергетические параметры, вес аппарата, необходимую мощность, автономность хода, обеспечивающих снижение виброакустической нагруженности аппарата и динамику его движения.