Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Численное моделирование взаимодействия двух параллельных струй со встречным сверхзвуковым набегающим потоком

Опубликовано: 26.10.2026

Авторы: Кондрашев Д.О., Луценко А.Ю.

Опубликовано в выпуске: #10(178)/2026

DOI:

Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов

Исследовано влияние относительного расстояния между соплами на структуру течения, формирование скачков уплотнения и зон смешения. Моделирование выполнено в программном обеспечении FlowVision с использованием SST-модели турбулент- ности. Валидация математической модели проведена на основе экспериментальных данных и эмпирических зависимостей для одиночной струи, что подтвердило корректность подхода. Показано, что при уменьшении расстояния между струями происходит их интенсивное взаимодействие с образованием единого головного скачка и сложной волновой структуры, включая диск Маха в области пересечения скачков. При увеличении расстояния струи развиваются практически независимо. Проведено сравнение распределения нормированного коэффициента давления около сопла двигателя с экспериментальными данными, демонстрирующее хорошее согласование. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании многосопловых тормозных двигательных установок возвращаемых ступеней ракет-носителей, а также для оптимизации расположения сопел в целях повышения эффективности торможения и управляемости летательных аппаратов на этапах спуска и посадки.

EDN  TSOXCJ 


Литература
[1] Луценко А.Ю., Назарова Д.К. Аэродинамические характеристики возвращаемого аппарата с работающей тормозной двигательной установкой при транс- и сверхзвуковом обтекании. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 5. URL: http://engjournal.ru/catalog/arse/ahtp/1397.html
[2] Луценко А.Ю., Столярова Е.Г., Чернуха П.А. Струйное управление параметрами обтекания летательных аппаратов различных назначений. Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации, 2015, № 1 (207), с. 45–52.
[3] Соколов Е.И., Усков В.Н. Волновая структура сверхзвуковой струи, истекающей во встречный сверхзвуковой поток. Инженерно-физический журнал, 1978, т. 35, № 4, с. 672.
[4] Финлей П.Ж. Струя, истекающая из тела против внешнего сверхзвукового потока. Механика: периодический сборник переводов иностранных статей, 1967, № 5, с. 7–39.
[5] Карпман И.М. Истечение недорасширенной струи во встречный сверхзвуковой и дозвуковой поток. Известия АН СССР. Механика жидкости и газа, 1977, № 1, с. 89–96.
[6] Карпман И.М. Экспериментальное исследование закономерностей распространения недорасширенной струи во встречном дозвуковом потоке. Известия АН СССР. Механика жидкости и газа, 1986, № 3, с. 186–188.
[7] Калинин В.М., Мельбард А.М. Параметры моделирования в задаче об истечении сверхзвуковой недорасширенной струи, вытекающей навстречу сверхзвуковому потоку. Известия АН СССР. Механика жидкости и газа, 1980, № 3, с. 83–89.
[8] Столяров Е.П. Об истечении недорасширенных газовых струй навстречу сверхзвуковому потоку. Ученые записки ЦАГИ, 1977, т. 8, № 2, с. 33–43.
[9] Menter F.R. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. AIAA Journal, 1994, vol. 32, no. 8, pp. 1598–1605.
[10] Wilcox D.C. Turbulence Modeling for CFD. 3rd ed. La Canada, DCW Industries, 2006. 522 p.
[11] Spalart P.R. Philosophies and fallacies in turbulence modeling. Progress in Aerospace Sciences, 2015, vol. 74, pp. 1–15.
[12] Шелухин Н.Н. Исследование характеристик сверхзвуковой недорасширенной струи. Ученые записки ЦАГИ, 1995, № 1-2, с. 78–87.
[13] Авдуевский В.С., Иванов А.В., Карпман И.М., Трасковский В.Д., Юделович М.Я. Течение в сверхзвуковой вязкой недорасширенной струе. Известия АН СССР. Механика жидкости и газа, 1970, № 3, с. 1004–1007.
[14] Свирщевский С.Б., Семенчиков Н.М., Тахов А.В., Яковлевский В.И. Взаимодействие сверхзвуковых недорасширенных струй с встречным сверхзвуковым потоком. Математическое моделирование, 2001, т. 13, № 7, с. 3–10.