Численное исследование эжекционных свойств струи, истекающей в затопленное пространство
Авторы: Луценко А.Ю., Криушин В.А.
Опубликовано в выпуске: #2(98)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-2-1955
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
Проведено численное моделирование взаимодействия недорасширенной сверхзвуковой струи, истекающей в затопленное пространство, с нормально расположенной преградой, а также с подстилающей поверхностью. Расчеты выполнены в программном пакете ANSYS Fluent. Представлены картины течения. Для случая расположения преграды нормально к оси струи проведено сравнение распределения давления в радиальном направлении с экспериментальными данными, сделан вывод об особенностях изменения интегральной нагрузки на стенку при изменении расстояния до среза сопла. Для случая расположения преграды параллельно оси струи представлено распределение давления вдоль стенки в плоскости симметрии, рассчитана относительная результирующая сила, действующая на подстилающую поверхность; проанализирован характер ее изменения при различных значениях нерасчетности, числа Маха на срезе сопла и расстояния до оси струи.
Литература
[1] Калугин В.Т. Аэрогазодинамика органов управления полетом летательных аппаратов. Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004, 688 с.
[2] Шелухин Н.Н. Исследование характеристик сверхзвуковой недорасширенной струи. Ученые записки ЦАГИ, 1995, т. XXVI, № 1–2, с. 78–87.
[3] Кудимов Н.Ф., Сафронов А.В., Третьякова О.Н. Численное моделирование взаимодействия многоблочных сверхзвуковых турбулентных струй с преградой. Труды МАИ, 2013, № 70. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=44440 (дата обращения 28.11.2019).
[4] Мельникова М.Ф., Нестеров Ю.Н. Воздействие сверхзвуковой нерасчетной струи на плоскую преграду, перпендикулярную оси струи. Ученые записки ЦАГИ, 1971, т. II, № 5, с. 105–108.
[5] Луценко А.Ю., Калугин В.Т. Активное торможение КЛА в атмосферах планет с использованием блочной тормозной двигательной установки. Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, 1991, № 4, с. 3–8.
[6] Луценко А.Ю., Калугин В.Т. Расчет и моделирование аэродинамических характеристик космических аппаратов при струйном торможении на этапе спуска в атмосфере планет. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия Машиностроение, 1994, № 3, с. 81–87.
[7] Луценко А.Ю., Назарова Д.К. Экспериментальное и численное моделирование обтекания спускаемого аппарата в трансзвуковом потоке при отсутствии и наличии блочного струйного торможения. Инженерный вестник, 2014, № 12. URL: http://ainjournal.ru/doc/750279.html (дата обращения 28.11.2019).
[8] Луценко А.Ю., Калугин В.Т. Экспериментальные исследования обтекания спускаемых аппаратов при струйном управлении аэродинамическими характеристиками. Известия РАН. Механика жидкости и газа, 1996, № 3, с. 115–125.
[9] Kalugin V.T., Lutsenko A.Y. Experimental study of the flow past entry vehicles with jet-controlled aerodynamic characteristics. Fluid Dynamics, 1996, vol. 31, no. 3, pp. 434–442.
[10] Луценко А.Ю., Калугин В.Т., Столярова Е.Г. Аэродинамические характеристики моделей спускаемых аппаратов при инжекции тангенциальных блочных струй кормовой тормозной двигательной установки. Научный вестник МГТУ ГА. Серия Аэромеханика и прочность, 2000, № 23, с. 109–112.
[11] Калугин В.Т., Луценко А.Ю., Столярова Е.Г., Чернуха П.А. Струйное управление полетом. Общероссийский научно-технический журнал «Полет», 2003, № 7, с. 13–20.