3 / 13
Влияние степени нерасчетности инжектируемой струи…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2·2017 3
В первой тестовой задаче проводили расчет турбулентного тече-
ния в плоском сопле с отрывом пограничного слоя от стенки сопла
[13, 14] для степени нерасчетности
n
= 5,4 (под степенью нерасчетно-
сти в данной тестовой задаче понималось отношение давления газа
на входе в сопло
р
0
к давлению окружающего пространства
р
a
).
В окружающем сопло пространстве заданы нормальные условия
(
р
a
= 102 387,14 Па,
T
a
= 293 K). Температура на входе в сопло приня-
та равной температуре окружающей среды
T
0
= 293 K. В качестве ра-
бочей среды использовали воздух (γ = 1,4). На вход в сопло газ по-
ступал с равномерным распределением параметров и минимальным
уровнем турбулентности: интенсивность турбулентности
I
= 1 %,
μ
t
=
μ
l
, где μ
t
и
μ
l
— динамическая турбулентная и молекулярная вяз-
кость соответственно. Для расчета применяли сетку размерностью
93 600 ячеек со сгущением к стенке сопла. В решении использовали
модель турбулентности k–ω SST. Для сравнения результатов числен-
ного решения и экспериментальных данных [14] построены графики
(рис. 1).
Рис. 1.
Зависимость относительного давления от относи-
тельной текущей координаты для течения в плоском
сопле с отрывом пограничного слоя от стенки сопла:
1
— численные решения;
2
— экспериментальные данные
Во второй тестовой задаче проводили расчет инжекции звуковой
струи [9] со степенью нерасчетности
n
= 7,8 в плоский набегающий
поток с числом Маха M
∞
= 2,61, давлением
р
∞
= 133 758 Па и темпе-
ратурой
T
∞
= 318,3 K. Для расчета использовали сетку размерностью
151 183 ячеек. Решение проводилось для трех моделей турбулентно-
сти: k–ε RNG, k–ω SST и SST Transition. Для сопоставления на рис. 2
представлены результаты численного решения и соответствующие
экспериментальные данные [15].