Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика

2013 год, номер 2

Математическое моделирование взаимодействия струй со сверхзвуковым высокоэнтальпийным потоком в расширяющемся канале

Н.Н. Федорова1,2, И.А. Федорченко1,2, А.В. Федоров1
1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
irina@itam.nsc.ru
2Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 630008 Новосибирск
Ключевые слова: сверхзвуковые течения, смешение, внутренние течения, отрыв, турбулентность, ударные волны
Страницы: 32-45

Аннотация

Приводятся результаты моделирования взаимодействия плоской сверхзвуковой струи со сверхзвуковым турбулентным высокоэнтальпийным потоком в канале. Задача решается в двумерной постановке при числах Маха внешнего течения M = 2,6; 2,8 и больших значениях полной температуры потока T0 = 1800 ÷ 2000 K. Математическая модель включает полные осредненные уравнения Навье ‑ Стокса, дополненные двухпараметрической моделью турбулентности и уравнением, описывающим перенос выдуваемого вещества. Расчеты проведены с использованием программного комплекса ANSYS Fluent 12.1. На основе известных результатов экспериментов по поперечному выдуву струй азота и гелия выполнена верификация расчетной методики. Показано, что результаты расчета и эксперимента удовлетворительно согласуются. Для исследуемых задач наряду с распределениями характеристик на поверхности получены поля параметров течения, позволяющие выявить особенности, которые трудно воспроизвести в эксперименте. Параметрические исследования показали, что увеличение угла наклона и массового расхода струи приводит к увеличению глубины проникания струи в поток, но при этом реализуются более интенсивные отрывы и скачки.