Scale effect evaluation method of axisymmetric body in longitudinal flow

Учет масштабного эффекта имеет большое значение для задач проектирования судов и их движителей. Сложные формы корпусов судов и современных движителей могут быть представлены в виде комбинации простых базовых элементов, одним из которых является тело вращения. В работе представлен метод учета масштабного эффекта для частного случая тела вращения, обтекаемого в продольном направлении. Метод учета основан на численной оценке обтекания тела вращения с помощью методов идеальной жидкости и расчета пограничного слоя. Расчет пограничного слоя осуществляется путем перехода к плоскому течению. В методе моделируются эффекты ламинарно-турбулентного перехода и отрыва пограничного слоя. Моделирование масштабного эффекта осуществляется путем выбора значений ряда параметров из условия согласования расчета с модельными экспериментальными данными и последующего расчета на большие натурные числа Рейнольдса. Показаны особенности влияния параметров масштабирования на характеристики профиля. Эффективность разработанного метода подтверждена сопоставлением с натурными экспериментальными данными. Taking into account the scale effect is important for the design of ships and its propulsors. Complex shapes of ship hulls and modern propulsors may be represented as a combination of simple basic elements. The axisymmetric body is one of its. The paper presents a method of accounting for the scale effect for the special case of a axisymmetric body in longitudinal flow. The method of accounting is based on the numerical evaluation of axisymmetric body flow using the methods of ideal fluid and boundary layer calculation. The boundary layer calculation realized by moving to the flat flow. The method simulates the effects of laminar-turbulent transition and separation of the boundary layer. Modeling of the scale effect is carried out by selecting the values of a number of parameters from the condition of coordination of the calculation with the model experimental data and the subsequent calculation for large full-scale Reynolds numbers. The features of the influence of scaling parameters on the profile characteristics are shown. The effectiveness of the developed method is confirmed by comparison with the full-scale experimental data.