Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского
ENG
Версия для печати

Сверхзвуковые течения в радиальном сопле

6 Декабря 2016

11:00

Телемост ЦАГИ - ИТПМ СО РАН - СПбГПУ - НИИМ МГУ

Оnline-трансляция из ИТПМ СО РАН

ЦАГИ, корп. № 8, конференц-зал

Авторы: Киселев Сергей Петрович, Киселев Владимир Петрович, Зайковский Виктор Нестерович (ИТПМ СО РАН)

Докладчик: Киселев Сергей Петрович (ИТПМ СО РАН) , kiselev@itam.nsc.ru

Тезисы доклада "Сверхзвуковые течения в радиальном сопле."

Доклад посвящен сверхзвуковым течениям воздуха в радиальном сопле при условиях, реализуемых в методе холодного газодинамического напыления. Радиальное сопло представляло собой два соосно расположенных диска, соединенных с кольцевой форкамерой, через которую подавался воздух в пространство шириной h между дисками. Представлены результаты экспериментов и численного моделирования сверхзвуковых течений в радиальном сопле при различной ширине сопла и фиксированном выходном сечении из форкамеры. В экспериментах измерялось статическое давление на стенках сопла. Численное моделирование выполнялось в рамках SST k — omega модели турбулентности с использованием пакета FLUENT. Расчеты проводились со вторым порядком точности по пространству и времени.

Показано, что в зависимости от ширины сопла, при фиксированном входном сечении, в сопле реализуются три типа течений:

1. Если минимальное сечение находится на выходе из форкамеры, то переход через скорость звука происходит в этом сечении. В результате происходит натекание сверхзвуковой струи на внешнюю стенку сопла аналогично как на преграду.

2. Если минимальное сечение находится на входе в радиальное сопло, то переход через скорость звука происходит на входе в сопло. В этом случае в сопле реализуется течение близкое к адиабатическому, в котором происходит разгон газа до сверхзвуковой скорости. Небольшие потери полного давления происходят в косых ударных, возникающих в окрестности точки присоединения отрыва на внутренней стенке сопла, а также в псевдоскачке вблизи выхода из сопла.

3. В сопле малой ширины (h/d0CƒγM2, d0- диаметр сопла) существенное влияние на течение газа оказывает вязкость. В этом случае под действием силы трения о стенки внутри сопла возникает псевдоскачок, в котором газ тормозится от сверхзвуковой до дозвуковой скорости. В работе исследована структура псевдоскачка.

Работа была выполнена при частичной поддержке грантов РФФИ: № 14-01-00352 и № 16-01-00156.

Литература

С.П. Киселев, В.П. Киселев, В.Н. Зайковский О механизме автоколебаний сверхзвуковой радиальной струи, истекающей в затопленное пространство // ПМТФ. — 2016. — Т. 57, № 2. — С. 53 — 63.



Назад к семинару
RSS
Яндекс.Метрика