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

Многоуровневая математическая модель течения газа в сопловом канале с центральным телом

Опубликовано: 21.09.2022

Авторы: Каун Ю.В., Брыков Н.А.

Опубликовано в выпуске: #9(129)/2022

DOI: 10.18698/2308-6033-2022-9-2211

Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

Исследовано истечение сверхзвуковой неизобарической струи в условиях взаимодействия со спутным потоком. Составлена многоуровневая математическая модель, позволяющая исследовать структуру газодинамического течения в окрестности центрального тела соплового канала на начальном участке полета летательного аппарата (0…10 км). При многоуровневом подходе к расчету тяговых параметров соплового канала с центральным телом требуется разработать физико-математическую модель нестационарных взаимозависимых процессов, характеризующих работу системы «летательный аппарат — сопловой блок — струя» в целом. При этом необходимо сформировать математические модели процессов для детализации задачи разной степени, т. е. в рамках микро-, мезо- и макромасштаба задачи. Математическая модель включает расчет тяговых характеристик летательного аппарата, исследование особенностей взаимодействия струи с центральным телом и спутным потоком.


Литература
[1] Коротеева А.С. Газодинамические и теплофизические процессы в ракетных двигателях твердого топлива. Москва, Машиностроение, 2004, 512 с.
[2] Лавров Л.Н. Конструкции ракетных двигателей на твердом топливе. Москва, Машиностроение, 1993, 215 с.
[3] Hagemann G., Immich H., Nguyen T. V., Dumnov G. E. Advanced rocket nozzles. Journal of Propulsion and Power, 1998, vol. 14, no. 5, pp. 620–633.
[4] Ellis R.A., Berdoyes M. An example of successful international cooperation in rocket motor technology. Acta Astronautica, 2002, vol. 51, no. 1–9, pp. 47–56.
[5] Калугин В.Т. Аэрогазодинамика органов управления полетом летательных аппаратов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004, с. 688.
[6] Ruf J.H., McConnaughey P.K. The plume physics behind aerospike nozzle altitude compensation and slipstream effect. Washington, USA, Paper No. 97–3217, Jul. 6–9, 1997. DOI: 10.2514/6.1997-3218
[7] Kaun Yu.V., Brykov N.A., Chernyshov M.V. Numerical simulation of gas flow in nozzle channels with a central body. Journal of Physics: Conference Series, 2021, vol. 2094. DOI: 10.1088/1742-6596/2094/4/042083
[8] Ferlauto M., Ferrero A., Marsicovetere M., Marsilio R. Differential throttling and fluidic thrust vectoring in a linear aerospike. Int. J. Turbomach. Propuls. Power, 2021, vol. 6, Paper No. 8. https://doi.org/10.3390/ijtpp6020008
[9] Волков К.Н., Емельянов В.Н., Пустовалов А.В. Сверхзвуковые течения невязкого сжимаемого газа в аэродинамических окнах газовых лазеров. Выч. мет. программирование, 2014, т. 15, № 4, c. 712–725.
[10] Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я. и др. Численное решение многомерных задач газовой динамики. Москва, Наука, 1976, 400 с.
[11] Авдуевский В.С., Ашратов Э.А., Иванов А.В., Пирумов У.Г. Газодинамика сверхзвуковых неизобарических струй. Москва, Машиностроение, 1989, 320 с.
[12] Гарбарук А.В., Стрелец М.Х., Шур М.Л. Моделирование турбулентности в расчетах сложных течений. Санкт-Петербург, Изд-во Политехн. ун-та, 2012.
[13] Alekseeva M.M., Kaun Y.V., Chernyshov M.V., Yatsenko A.A. Influence of surface permeability on gas-dynamic characteristics of high-speed flight. Journal of Physics: Conference Series, 2021, vol. 1959 (1), art. no. 012001.