Особенности течения сверхзвуковых потоков в узких цилиндрических каналах
Авторы: Воронецкий А.В., Сучков С.А., Филимонов Л.А.
Опубликовано в выпуске: #4(16)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-4-695
Раздел: Машиностроение | Рубрика: Ракетно-космическая техника
Проведено расчетно-теоретическое исследование особенностей течения сверхзвуковых высокоэнтальпийных потоков в узких цилиндрических каналах. Математическая модель базируется на решении полной нестационарной системы уравнений Навье-Стокса в осесимметричной постановке. Расчеты выполнены для ламинарного и турбулентного режимов течения с использованием различных моделей турбулентности. Проанализировано влияние геометрических параметров канала на характеристики течения. Рассмотрены особенности распределения числа Маха по радиусу потока в различных сечениях канала. Показано, что в зависимости от условий имеет место торможение различной интенсивности вплоть до формирования в канале зоны дозвукового течения значительной длины.
Литература
[1] Neuman E.P., Lustwerk F. Supersonic Diffusers for Wind Tunnels. J. Appl. Mech., 1949, vol. 16, no. 2, pp.195-202
[2] Гуськов О.В., Копченов В.И., Липатов И.И., Острась В.Н., Старухин В.П. Процессы торможения сверхзвуковых течений в каналах. Москва, Физ-матлит, 2008, 168 с.
[3] Липатов И.И. Процессы торможения сверхзвуковых течений в каналах. Известия Саратовского университета. Сер. Математика. Механика. Информатика, 2008, т. 8. вып. 3, с. 49-56
[4] Hoffman K., Chiang S. Computational Fluid Dynamics. 2000, vol. 1, 486 р.; vol. 2, 469 p.; vol. 3, 175 p.
[5] Spalart P.R. and Allmaras S.R. A One-Equation Turbulence Model for Aerodynamic Flows. Recherche Aerospatiale, no. 1, 1994, pp. 5-21
[6] Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений. Санкт-Петербург, Балт. гос. техн. ун-т, 2001, 108 с.
[7] Chien K.-Y. Predictions of Channel and Boundary-Layer Flows with a Low-Reynolds-Number Turbulence Model., AIAA J., vol. 20, no. 1, 1982, pp. 33-38
[8] Patel V., Rodi W. and Scheuerer G. Turbulence models for near-wall and low Reynolds number flows: A review. AIAA J., 23 (1985), pp. 1308-1319
[9] Yap C.R. Turbulent heat and momentum transfer in recirculation and impinging flows. PhD thesis. Dept. of Mech. Eng., Faculty of Technology, Univ. of Manchester, 1987
[10] Breuss M. Dietrich D. Fuzzy numerical schemes for hyperbolic differential equations. B. Mertsching, M. Hund, Z. Aziz (Eds.) Advances in Artificial Intelligence. Lecture Notes in Computer Science, vol. 5803, 419-426, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009