Расчет гиперзвукового обтекания тел сложной формы на неструктурированных тетраэдральных сетках с использованием схемы AUSM

Рассматривается подход к решению трехмерных уравнений Навье–Стокса на тетраэдральных расчетных сетках, основанный на расщеплении по физическим процессам. Разработан алгоритм численной реализации предложенного метода для решения пространственных задач аэротермодинамики гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА) произвольной конфигурации. Для аппроксимации уравнений газовой динамики используется метод конечного объема. Вычисление потоков на границах расчетных элементов проводится с применением схемы типа AUSM. Создан компьютерный код, предназначенный для численного моделирования трехмерной аэротермодинамики элементов конструкции и полных компоновок ГЛА на основе уравнений Эйлера и Навье–Стокса. Проведено тестирование разработанных алгоритмов на модельной задаче вязкого обтекания сферы гиперзвуковым потоком совершенного газа. Приводятся результаты сравнения расчетных данных, полученных с использованием предложенного подхода на неструктурированных сетках различной размерности, и численных решений, найденных на структурированных сетках с применением вычислительного кода NERAT. Развитая вычислительная модель течения вязкого и невязкого совершенного газа применялась для исследования аэротермодинамики модели демонстрационного беспилотного самолета сложной формы X-43.