ПРИМЕНИМОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ ПРИ ЧИСЛЕННОМ РАСЧЕТЕ СВЕРХЗВУКОВЫХ НЕИЗОБАРИЧЕСКИХ СТРУЙ
Аннотация:
Предмет исследования. Приведены результаты исследования применимости наиболее распространенных моделей турбулентности к расчету сверхзвуковых турбулентных струй, содержащих ударные волны. Целью исследования является отработка эффективной методики расчета неизобарических турбулентных сверхзвуковых газовых струй, содержащих ударные волны. В осесимметричном случае такие струи характеризуются нерегулярным (маховским) отражением ударных волн от оси симметрии, что сопровождается образованием прямых скачков уплотнения (дисков Маха), которым соответствуют пики давления и температуры на оси струи. Течение за дисками Маха – дозвуковое. Появление дозвуковых областей течения, а также резкого изменения параметров течения на прямых скачках уплотнения приводит к некоторым методическим сложностям в применении стандартных двухпараметрических дифференциальных моделей турбулентности. Известно, что разные модели турбулентности приводят к существенно отличающемуся распределению параметров вдоль оси струи. В частности, степень размытия ударно-волновой структуры струи при использовании некоторых моделей турбулентности значительно отличается от экспериментально наблюдаемой. Основные результаты. Выполнено сравнение широко представленных в современных коммерческих вычислительных пакетах моделей турбулентности: k-ω-модель турбулентности, модель Realizablek-ε, модель RNG k-ε, SAS-модель, cтандартная SST k-ω-модель, transitionSST-модель. Проведенное тестирование показало, что наилучшие результаты при расчетах сверхзвуковых течений, характерных для перспективных воздушно-реактивных двигателей, дают Realizablek-εи transitionSST-модели турбулентности. Первая модель при небольшом перепаде давления на срезе сопла и в окружающей среде, типичном для штатных режимов работы воздушно-реактивных двигателей, обеспечивает получение надежных данных о распределении давления по оси струи, донном давлении, распределении давления по стенкам сопла и эжектора. Хорошую точность удается получить на достаточно грубой сетке без применения каких-либо специальных приемов и ухищрений. TransitionSST-модель турбулентности обеспечивает лучшее совпадение с результатами эксперимента в случае большого перепада давления между срезом сопла и окружающей средой. Она более требовательна к разностной сетке, граничным и начальным условиям, отличается существенно большим временем счета. Вместе с тем, она гарантированно позволяет получить качественно верную картину ударно-волновой структуры при приемлемой точности определения распределения давления по оси струи. Практическая значимость. Практическое применение приведенных в работе рекомендаций позволит исследователям избежать грубых неточностей при расчете сверхзвуковых газовых струй.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- АНАЛИЗ ПРИМЕНИМОСТИ АЛГОРИТМА ФАЗОВОЙ КОРРЕЛЯЦИИ ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ВИДЕОКАДРОВ КАПИЛЛЯРНОГО КРОВОТОКА
- ПОШАГОВАЯ ЗАПИСЬ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОК Ti:Sa ЛАЗЕРОМ В АНИЗОТРОПНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО ЧЕРЕЗ ЗАЩИТНОЕ АКРИЛАТНОЕ ПОКРЫТИЕ
- ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭЛЛИПСОМЕТРИИ В ОПТИКЕ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД
- МЕТОД ПРОГРАММНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗБРОСА КООРДИНАТ ЦВЕТНОСТИ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПАНЕЛЕЙ
- ВЫСОКОТОЧНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ С ПЗС-ЛИНЕЙКАМИ
- ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ИЗОБРАЖЕНИЙ АВАРИЙНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
- РАСЧЕТ И ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНЗ ДВОЙНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
- СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ДВУНОГИХ РОБОТОВ В ПОЛОЖЕНИИ СТОЯ НА ПОДВИЖНОЙ ОПОРЕ
- ЛАЗЕРНАЯ АБЛЯЦИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИМПУЛЬСНО-ЧАСТОТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОННОГО ЛАЗЕРА
- СИНТЕЗ МНОГОСЛОЙНОГО СУБСТРАТА ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ МОЛЕКУЛ ГИДРОКСИБЕНЗОЙНЫХ КИСЛОТ МЕТОДОМ ПОВЕРХНОСТНО-УСИЛЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА
- ВЛИЯНИЕ ИОНА ЕВРОПИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ Ag-НАНОЧАСТИЦ ВО ФТОРОФОСФАТНЫХ СТЕКЛАХ
- СВОЙСТВА И ОПТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СЕЛЕНИДА ЦИНКА, ПОЛУЧЕННОГО ФИЗИЧЕСКИМ ОСАЖДЕНИЕМ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ
- СРАВНЕНИЕ ДВУХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПО СПЕКТРАМ АПКОНВЕРСИОННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ АКТИВИРОВАННОЙ ИОНАМИ ЭРБИЯ СВИНЦОВО-ФТОРИДНОЙ НАНОСТЕКЛОКЕРАМИКИ
- РАЗРАБОТКА ПРОТОКОЛА МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА ДЛЯ ПРОЦЕССОРОВ С МНОГОУРОВНЕВЫМ КЭШИРОВАНИЕМ
- АНАЛИЗ И ОЦЕНКА МИНИМАЛЬНОГО УРОВНЯ ПРЕФИКСНОГО ДЕРЕВА В СИСТЕМЕ БЕСХЕШЕВОЙ ДЕДУПЛИКАЦИИ
- ФОРМИРОВАНИЕ ЧАСТИЧНЫХ ПОРЯДКОВ ВАРИАНТОВ ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ АЛЬТЕРНАТИВ В ОДНОРОДНЫХ МНОЖЕСТВАХ
- АБСТРАКТНЫЕ МОДЕЛИ ВИРТУАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ
- МОДЕЛЬ САМОСОГЛАСОВАННОГО ПОЛЯ ЩЕТОК ИЗ ПРИВИТЫХ КОРНЕВЫМ СЕГМЕНТОМ ДЕНДРОНОВ
- ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СКАЧКОВ УПЛОТНЕНИЯ ОДНОГО НАПРАВЛЕНИЯ
- О ВЫБОРЕ ЦЕН ПРИ ПРОДАЖЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ
- ПРИМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА ДЛЯ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ЗАДАЧИ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
- ВЛИЯНИЕ DFT-ФУНКЦИОНАЛА И БАЗИСНОГО НАБОРА ФУНКЦИЙ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МОЛЕКУЛЯРНОГО КЛАСТЕРА Ag2
- МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАСЧЕТА ИНФОРМАЦИОННЫХ РИСКОВ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННО-ЛОГИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
- ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ ПО МЕТОДУ ВИККЕРСА В МОНОКРИСТАЛЛАХ β-Ga2O3, ВЫРАЩЕННЫХ ИЗ СОБСТВЕННОГО РАСПЛАВА