Численное исследование сверхзвукового потока воздуха с перпендикулярным вдувом газовой струи в плоском канале. Дыбыс жылдамдығынан жоғары ауа ағынының перпендикулярлы бағытта үрленетiн газды ағыншамен байланысын жазық каналда сандық түрде зерттеу.

Аңдатпа

В работе рассмотрено численное исследование сверхзвукового турбулентного потока с перпендикулярным вдувом струи гелия. Алгоритм численного решения основан на ENO схеме третьего порядка точности. Исследовано влияние моделей турбулентности k −ε, k − ε с сжимаемостью и Болдуина-Ломакса на ударно-волновую структуру течения, сверхзвуковую и дозвуковую зоны потока, на образование вихревой (рециркуляционной) структуры в дозвуковой зоне потока вблизи стенки перед струей и за ней. Также исследовано влияние геометрии и параметров потока на длину отрывной зоны потока вблизи стенки и глубину проникновения струи. Получено количественное и качественное согласование результатов расчета с экспериментальными данными Крамера и Роджерса, в частности по давлению на стенке. Осы жұмыста дыбыс жылдамдығынан жоғары турбуленттi ағынның перпендикуляр бағытта үрленетiн гелий ағыншасымен байланысының сандық зерттеуi қарастырылған. Сандық шешiмiнiң алгоритмi үшiншi реттi дәлдiкпен аппроксимацияланатын ENO схемаға негiзделген. k −ε және сығылғыштықты ескеретiн k −ε, Болдуин-Ломакс модельдерiнiң соқпа толқынды құрылымға, ағынның дыбыс жылдамдығынан жоғары және төмен аймақтарына, ағынның қабырға маңындағы ағыншаға дейiнгi және ағыншадан кейiнгi дыбыс жылдамдығынан төмен аймақтардағы құйыңды (рециркуляциялы) құрылымның пайда болуына әсерi зерттелiнген. Сонымен қатар геометрия мен ағынның параметрлерiнiң қабырға маңындағы ағынның бөлiнiп кетуi ұзындығына және ағыншаның кiру тереңдiгiне әсерi зерттелiнген. Алынған сандық нәтижелердiң Крамер мен Роджерстiң эксперименталды мағұлыматтарымен, соның iшiнде қабырғадағы қысыммен сандық және сапалық сәйкестiгi көрсетiлген.