Численное моделирование взаимодействия ударной волны с пограничным слоем в плоском сверхзвуковом потоке со вдувом струи
В работе численно моделируется сверхзвуковое течение воздуха в плоском канале с поперечным вдувом турбулентной струи водорода через щель на нижней стенке. Предложен алгоритм решения осредненных по Фавру уравнений Навье−Стокса для течения совершенного многокомпонентного газа на основе WENO-схемы. Основное внимание уделяется взаимодействию ударно-волновой структуры с пограничными слоями на нижней и верхней стенках канала в условиях внутреннего турбулентного течения, а именно, проведено детальное изучение структур потоков, исследованы отрыв и смешение в зависимости от ширины щели струи. Установлено, что помимо известных ударно-волновых структур, возникающих при взаимодействии набегающего потока с поперечной струей и при взаимодействии головного скачка уплотнения с пограничными слоями вблизи стенок, образуется дополнительная система скачков уплотнения и отрыв потока на нижней стенке на некотором расстоянии от струи вниз по потоку. Проведено сравнение с опытными данными.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
Теплофизика и аэромеханика, 2016, том 23, 2
УДК 532.526
Численное моделирование взаимодействия
ударной волны с пограничным слоем
в плоском сверхзвуковом потоке со вдувом струи <...> А.О. Бекетаева, Е.С. Моисеева, А.Ж. Найманова
Институт математики и математического моделирования МОиНРК,
Алматы, Казахстан
E-mail: azimaras@mail.ru
В работе численно моделируется сверхзвуковое течение воздуха в плоском канале с поперечным вдувом
турбулентной струи водорода через щель на нижней стенке. <...> Предложен алгоритм решения осредненных по
Фавру уравнений НавьеСтокса для течения совершенного многокомпонентного газа на основе WENO-схемы. <...> Основное внимание уделяется взаимодействию ударно-волновой структуры с пограничными слоями на нижней и
верхней стенках канала в условиях внутреннего турбулентного течения, а именно, проведено детальное изучение
структур потоков, исследованы отрыв и смешение в зависимости от ширины щели струи. <...> Установлено, что
помимо известных ударно-волновых структур, возникающих при взаимодействии набегающего потока
с поперечной струей и при взаимодействии головного скачка уплотнения с пограничными слоями вблизи стенок,
образуется дополнительная система скачков уплотнения и отрыв потока на нижней стенке на некотором
расстоянии от струи вниз по потоку. <...> Ключевые слова: сверхзвуковое течение, совершенный газ, пограничный слой, уравнения НавьеСтокса,
ударная волна. <...> Введение
В большинстве существующих работ по теоретическому изучению взаимодействия
струи и набегающего потока в канале рассматривается область вдува струи, при этом,
как правило, на верхней границе реализуются граничные условия симметрии или
свободного потока [13], что значительно облегчает решение такого рода задач. <...> Так,
в работе [1] были рассчитаны процессы смешения и протекания химических реакций
при поперечном вдуве звуковой струи водорода в сверхзвуковой воздушный поток
с параметрами M 4, =
T = 1000 K, p = 4 атм. <...> Схематическая картина <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: