Математическое моделирование взаимодействия одиночной сверхзвуковой струи с подвижной преградой | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2023. № 85. DOI: 10.17223/19988621/85/10

Математическое моделирование взаимодействия одиночной сверхзвуковой струи с подвижной преградой

Описаны результаты исследования взаимодействия одиночной сверхзвуковой струи с подвижной преградой. Преграда приближалась и отдалялась перпендикулярно оси струи от среза сопла со скоростью 1 м/c. Дистанция перемещения преграды составляла 0.03 м. При движении преграды по потоку преграда находилась в зоне возрастания чисел Маха, а при движении против - в зоне убывания. Получено, что для всех расчетных вариантов ударно-волновая структура не является стационарной. Показано, что при движении преграды против течения струи реализуется автоколебательный режим с массорасходным механизмом возникновения пульсаций. Для конфигурации с движением преграды против течения струи амплитуда колебаний в 3-5 раз выше, чем для конфигурации с движением преграды по течению струи.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 7

Ключевые слова

газовая динамика, математическое моделирование, численные исследования, импактная сверхзвуковая струя, подвижная преграда, OpenFOAM

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Кагенов Ануар Магжанович	Томский государственный университет	кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной аэромеханики физико-технического факультета	anuar@ftf.tsu.ru
Костюшин Кирилл Владимирович	Томский государственный университет	младший научный сотрудник лаборатории математической физики НИИПММ	kostushink@niipmm.tsu.ru
Червакова Анастасия Владимировна	Томский государственный университет	младший научный сотрудник лаборатории математической физики НИИПММ	ch-nastya1997@mail.ru
Еремин Иван Владимирович	Томский государственный университет	кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией 101 НИИПММ	iveremin@niipmm.tsu.ru

Всего: 4

Ссылки

Lamont P.J., Hunt B.L. The impingement of underexpanded axisymmetric jets on wedges // Journal of Fluid Mechanics. 1976. V. 76. P. 307-336.

Мельникова М.Ф., Нестеров Ю.Н. Воздействие сверхзвуковой нерасчетной струи на плоскую преграду, перпендикулярную оси струи // Ученые записки ЦАГИ. 1971. Т. 2, № 5. С. 44-58.

Alvi F.S., Ladd J.A., Bower W. W. Experimental and computational investigation of supersonic impinging jets // AIAA Journal. 2002. V. 40 (4). P. 599-609.

Киселев С.П., Киселев В.П., Зайковский В.Н. О механизме автоколебаний при натекании сверхзвуковой струи на преграду. 1. Преграда с иглой // Прикладная механика и техническая физика. 2014. Т. 55, № 4. С. 50-59.

Киселев С.П., Киселев В.П., Зайковский В.Н. О механизме автоколебаний при натекании сверхзвуковой струи на преграду. 2. Преграда без иглы // Прикладная механика и техническая физика. 2014. Т. 55, № 5. С. 21-28.

Кудимов Н.Ф., Сафронов А.В., Третьякова О.Н. Численное моделирование взаимодей ствия многоблочных сверхзвуковых турбулентных струй с преградой // Труды МАИ. 2013. № 70. С. 1-14.

Кудимов Н.Ф., Сафронов А.В., Третьякова О.Н. Результаты экспериментальных иссле дований взаимодействия многоблочных сверхзвуковых турбулентных струй с преградой // Труды МАИ. 2013. № 69. С. 1-11.

Горшков Г.Ф., Усков В.Н. Особенности автоколебаний, возникающих при обтекании ограниченной преграды сверхзвуковой недорасширенной струей // Прикладная механика и техническая физика. 1999. Т. 40, № 4. С. 143-149.

Савельев А.Д. Использование составных компактных схем высокого порядка при реше нии задачи взаимодействия сверхзвуковой струи с поверхностью // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2013. Т. 53, № 10. С. 1746-1759.

Запрягаев В.И., Киселев Н.П., Кундасев С.Г. Структура течения при взаимодействии сверхзвуковой перерасширенной струи с плоской наклонной преградой // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2016. № 45. С. 32-49.

Wilcox D.C. Turbulence modeling for CFD. La Canada, CA: DCW Industries. 1998. 460 р.

B. van Leer. Towards the ultimate conservative difference scheme. V. A second-order sequel to Godunov's method //j.Comp. Phys. 1979. V. 32 (1). P. 101-136. 10.1016/ 00219991(79)90145-1.

Костюшин К.В. Численное исследование нестационарных газодинамических процессов при старте твердотопливных ракет // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2020. № 67. С. 127-143.

MPI Forum. URL: https://www.mpi-forum.org (accessed: 04.04.2021).

Глазунов А.А., Кагенов А.М., Костюшин К.В., Еремин И.В., Котоногов В.А., Алигасанова К.Л. Математическое моделирование взаимодействия одиночной сверхзвуковой струи с преградами // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2020. № 63. C. 87-101.