Численное исследование обтекания наконечников костяных стрел с городища Черновское I

Аннотация

Статья посвящена применению вычислительной газовой динамики для исследования наконечников костяных стрел с городища Черновское I (II-VII в.н.э.) в Краснокамском городском округе Пермского края. Полученные значения коэффициентов сопротивления формы позволяют разделить наконечники на две группы: со значениями от 0.122 до 0.131 и со значениями от 0.161 до 0.221 (скорость набегающего потока – 50 м/с). Во второй группе можно выделить наконечники с видимым браком, у которых значение этого аэродинамического коэффициента больше 1.78. При этом, поскольку асимметрия и искривление (интерпретируемые как дефекты) меняются непрерывно, вышеуказанная граница не может быть точно зафиксирована. Для того, чтобы оценить влияние аэродинамического следа за наконечником (который отсутствует при его соединении с древком), была также рассчитана нормированная сила сопротивления, действующая на наконечник до миделевого сечения. Значения этой величины показывают такую же связь с наличием дефектов у наконечника, как и в случае коэффициентов сопротивления формы. В то же время деление на две группы не сохраняется. Таким образом, значение коэффициента сопротивления формы может быть использовано в основном для ранжирования наконечников по качеству их изготовления. Также в настоящем исследовании была сделана оценка ошибки определения значений коэффициента сопротивления формы, связанная с тем фактом, что точность получаемых методами вычислительной газовой динамики результатов значительно зависит от того, насколько хорошо расчетная сетка разрешает течение и поверхность обтекаемого тела; в настоящем исследовании для скорости набегающего потока 50 м/с среднее её значение было 2%, а максимальное – 7%.