4 / 11
И.М. Гришин, Е.А. Андреев, А.Р. Полянский, И.Е. Никитина
4
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017
ния отверстия инжекции;
α
— угол наклона стенки сопла;
ε
— угол
инжекции;
отр
p
— среднее давление в зоне отрыва;
ин
m
— расход
инжектируемого газа;
ин
v
— скорость инжектанта в выходном сече-
нии инжекционного отверстия.
Результаты расчетов показали хорошее сходство с эксперимен-
тальными данными, при этом относительная погрешность не пре-
вышала 6 %.
Несмотря на очевидные достоинства, полуэмпирическая методи-
ка не позволяет в полной мере проводить оптимизацию системы вду-
ва. В частности, в работе [1] указано, что для получения максималь-
ного удельного импульса управляющей силы необходим правильный
подбор геометрии сечения ввода инжектанта, угла ввода и т. д. Эти
задачи с успехом можно решать с использованием методик простран-
ственного расчета течения сжимаемого вязкого газа [5, 6].
Такой подход не только позволяет рассчитать управляющую си-
лу, но и за счет визуализации течения по соплу [7, 8] в месте ввода
управляющего компонента оптимизировать орган управления векто-
ром тяги.
Модельное сопло представлено на рис. 4. При инжекции газа или
жидкости в область сверхзвукового потока происходит отрыв турбу-
лентного пограничного слоя с последующим возникновением косого
скачка уплотнения переменной интенсивности [9]. Контрольное се-
чение выбрано в плоскости инжектируемого газа, в котором опреде-
ляются основные характеристики потока: скорость истечения, расхо-
донапряженность, давление и число Маха.
Рис. 4.
Модельное сопло