ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОТРЫВНЫХ ТЕЧЕНИЙ ПРИ СТАРТЕ СОПЛА
Ключевые слова:
газовая динамика, старт сопла, отрыв потока, свободный отрыв потока (FSS), ограниченный отрыв потока (RSS)Аннотация
Рассматриваются процессы, протекающие в соплах в начальные моменты запуска двигателя энергетической установки. Приводятся результаты исследований отрывных течений в соплах, в частности, подробно описывается механизм перехода от свободного отрыва к ограниченному. Также приводятся полученные в соплах несимметричные течения и анализируются причины их образования и дальнейшей трансформации. Сопоставляются численные результаты, полученные с использованием различных программных средств.Библиографические ссылки
Experimental Evaluation of Side-load Characteristics on TP, CTP and TO nozzles / T. Tomita, H. Sakamoto, T. Onodera et al. // AIAA Paper, 04–3678, 2004.
Zmijanović, V.; Rašuo, B.; Chpoun, A. Flow Separation Modes and Side Phenomena in an Overexpanded Nozzle // FME Transactions. – 2012. – Vol. 40, No 3. – Pp. 111-118. – URL: http://www.mas.bg.ac.rs/istrazivanje/biblioteka/publikacije/ Transactions_FME/Volume40/3/03_VZmijanovic.pdf (дата обращения: 09.12.2013).
Wang, T.-S. Transient Three-Dimensional Startup Side Load Analysis of a Regeneratively Cooled Nozzle // Shock Waves – An International Journal on Shock Waves, Detonations and Explosions. – 2009. – Vol. 19, Iss. 3. – Pp. 251-264.
Zhao, X.; Bayyuk, S.; Zhang, S. Aeroelastic response of rocket nozzles to asymmetric thrust loading // Computers & Fluids. – 10 May 2013. – Vol. 76. – Pp. 128-148.
Shah, S. B. H., Zahir, S. Numerical Simulation for the asymmetric λ-shock and plume mixing in various area ratios supersonic nozzles // Proceedings of the 13th Asian Congress of Fluid Mechanics, 17-21 Dec. 2010, Dhaka, Bangladesh. – URL: http://bsmeicte2012.iutoic-dhaka.edu/proceedings/13th-acfm-2010/contributed/aeroaconstics/313.pdf (дата обращения: 09.12.2013).
Глушко Г. С., Иванов И. Э., Крюков И. А. Численное моделирование отрывных течений в соплах // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. – 2010. – № 1. – С. 172–179.
Копысов С. П., Тонков Л. Е., Чернова А. А. Постановка граничных и начальных условий при моделировании процесса запуска сопла // Химическая физика и мезоскопия. – 2013. – Т. 16, № 2. – С. 216–222.
Numerical simulation of internal flow transition in a rocket nozzle / L. Garell , G. R. R. Rodríguez , R. R. Paz et al. // Mecánica Computacional. 2012. – Vol. XXXI. – Pp. 123-135. – URL: http://www.cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/ viewFile/4055/3982 (дата обращения: 09.12.2013).
Малик Т. И., Тагиров Р. К. Полуэмпирический метод расчета турбулентного отрывного течения в коническом сопле Лаваля на режиме перерасширения // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. – 1988. – № 6. – С. 60–66.
Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости / пер. с англ. под ред. Виленского. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 124 с. – URL: http://lib.kbsu.ru/Elib/books/18/50/275.b/%D0%9F%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BA%D0%B0%D1%80_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%BD.pdf (дата обращения: 09.12.2013).
Копысов С. П., Тонков Л. Е., Чернова А. А. Двухстороннее связывание при моделировании взаимодействия сверхзвукового потока и деформируемой пластины. Сравнение численных схем и результатов эксперимента // Вычислительная механика сплошных сред. – 2013. – Т. 6, № 1. – С. 78–85.
Van Leer, B. Towards the Ultimate Conservative Difference Scheme III. Upstream-Centered Finite-Difference Schemes for Ideal Compressible Flow // J. Comp. Phys. – 1977. – Vol. 32. – P. 263-275. – URL: http://csclub.uwaterloo. ca/~lbovard/ finite-volume/vanleer-3.pdf (дата обращения: 09.12.2013).
OpenFOAM® Documentation, version 2.1.1, User Guide. – 211 p.
ANSYS® Academic Research, Release 12.1, Help system. ANSYS Inc.
