Разработка методов физического, математического и имитационного компьютерного моделирования аэрогидрогазодинамических и тепловых процессов в многофазных средах при до-, сверх- и гиперзвуковом обтекании тел

Объектом исследований являются многокомпонентные гидрогазодинамические струйные течения, аэродинамика и тепломассообмен при старте и движении гиперзвуковых летательных аппаратов и подводных аппаратов. Цель работы - математическое моделирование нестационарных многокомпонентных струйных течений, гидрогазодинамических процессов обтекания тел с учетом многокомпонентности и многофазности внешних воздействий. В ходе выполнения работы получены следующие научные результаты: - Разработан аппроксимационно-суперпозиционный метод для восстановления теплофизических характеристик материалов по результатам тепловых испытаний углеродных композиционных материалов летательных аппаратов. - Разработан метод и технология расчета аэродинамических характеристик сверхзвуковых и гиперзвуковых летательных аппаратов с малыми искажениями поверхности. - Создана технология и программный комплекс численного моделирования нестационарных многофазных течений со свободными границами, разработан численный метод и программный комплекс численного моделирования трехмерных многофазных течений и расчета динамики числовых двойников. Проведено численное моделирование движения тел в газожидкостном следе от впереди идущего. Полученные результаты являются новыми, обеспечивают более высокую точность и меньшие затраты времени при расчетах. Практическая значимость результатов исследований по проекту подтверждается их использованием в 2021 г. и планированием к использованию в 2022 – 2025 гг. стратегическим партнером Южно-Уральского федерального научного центра минералогии и геоэкологии УрО РАН – АО «Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева» при проектировании и испытаниях летательных аппаратов, движущихся в разных средах.