Исследование плоского течения совершенного газа с вдувом струй. Research of a at supersonic air ow with jet injection

Abstract

В настоящее время одной из актуальных проблем является теоретический расчет обтекания тел сложной формы, имеющих уступы или вдув струй, сверхзвуковым по- током вязкого сжимаемого газа. Структура такого течения довольно сложна, так как возникают зоны обратных течений и ударные волны. Области отрыва имеются как перед струей, так и за ней. Для выявления скачка уплотнения и его взаимодействие с турбулентным пограничным слоем необходимо решение полных уравнений Навье - Стокса. В данной работе численно моделируется плоское сверхзвуковое турбулентное течение в канале при поперечном вдуве сверхзвуковой струи. Для удобства вычис- ления рассматривается вдув струи с нижней стенки. Высота канала составляет 7,62 см, длина 15 см, ширина щели из которой производится вдув струи 0,0559 см. Щель расположена на расстоянии 10 см от входного сечения. Решение уравнений Навье Стокса производится неявной факторизованной схемой Бима Уорминга. Для замыкания системы уравнений используется алгебраическая модель турбулент- ности Болдуина Ломакса. Задаются следующие граничные условия : на входе параметры потока; на стенке условия прилипания и теплоизоляции; на вдуве струи параметры струи; на верхней границе условие симметрии; на выходе - условие неотражения. Для более точного учета течения в областях больших градиентов за- дача решается в обобщенных координатах. Исследовано влияние параметров, таких , как нерасчетность и число Маха струи на турбулентное смешение течений и на отрыв потока. Currently one of the most urgent problems is a theoretical calculation flow around bodies of complex shape, with berms or inflow jets, supersonic flow of viscous compressible gas. The current structure is quite complex, since there are zones of return flows and shock waves. The training includes how to squirt, and behind it. To identify the jump of the seal and its interaction with turbulent boundary layer requires a decision by the full Navier Stokes equations. In this work the numerically simulated the supersonic plane turbulent period in the channel with transverse blowing supersonic jet. For ease of computation is considered Jet from the bottom wall of the inflow. Duct height is 7.62 sm, length 15 sm., width slit 0.0559 sm being inow Jet-0.3 sm. The slit is located at a distance of 10 sm. from the input section. Solution of the Navier-Stokes equations are implicitly scheme of Bim-Uorming. To close the system of equations using algebraic turbulence Baldwin-Lomax model. Species the following boundary conditions: inlet-flow parameters; on the wall is a condition of sticking and heat insulation; on the blowing Jet Jet options; at the top is the condition of symmetry; on output condition of not reflection. For a more accurate accounting of the current in the areas of large gradients is expressed in generalized coordinates. The influence of parameters such as an unplanned and Mach number jet on turbulent mixing of currents and magnetic flux.