Влияние параметра нерасчетности на ударно-волновую структуру в сверхзвуковом канале со вдувом струи. Aғысы бар жоғарғы дыбыстық каналдағы саналымсыздық параметiрiнiң соққы толқындық құрылымдардың түзiлуiне тигiзетiн ықпалы.

Аңдатпа

В плоском канале численно моделируется сверхзвуковое турбулентное течение воздуха с перпендикулярным вдувом звуковой струи водорода через щель на нижней стенке. Решение исходных осредненных по Фавру уравнений Навье-Стокса, замкнутых k − ω моделью турбулентности, осуществляется с помощью алгоритма, построенного на основе WENO-схемы. Основное внимание уделяется исследованию взаимодействия ударно-волновой структуры с пограничными слоями на нижней и верхней стенках в условиях внутреннего турбулентного течения, а именно, проведено детальное изучение структур потоков, исследован отрыв и смешение в зависимости от ширины щели струи. Установлено, что помимо известных ударно волновых структур, возникающих при взаимодействии набегающего потока с поперечной струей и при взаимодействии головного скачка уплотнения с пограничными слоями вблизи стенок, возникают дополнительная система скачков уплотнения и отрыв потока на нижней стенке на некотором расстоянии от струи вниз по потоку. Произведено сравнение с опытными данными.Также приводится качественное сравнение распределения изобар, полученных с помощью ENO, WENO схем с работами других авторов. Изучается влияние параметра нерасчетности на формирование ударно-волновых структур, возникающих вследствие взаимодействия головного скачка уплотнения с пограничными слоями на нижней и верхней стенках. Выявлено, что угол наклона головного скачка уплотнения возрастает с увеличением параметра нерасчетности. Төменгi қабырғада орналасқан саңылау арқылы дөңгелек дыбысты сутегi ағысының жоғарғы дыбысты турбуленттi ауа ағынына көлденең үрленуi жазық каналда сандық модельденедi. Фавр бойынша орташаланған және k − ω турбуленттi моделiмен тұйықталған идеалды көп компоненттi газ үшiн жазылған Навье-Стокс теңдеулерiнiң шешiлуi WENO сұлбасы арқылы жүзеге асады. Бастапқы шарт ретiнде ағынның параметрлерi қабылданады. Шекаралық шарт ретiнде келесiлер алынды: төменгi және жоғарғы қабырғалар үшiн жабысу шарттары; кiру шекарасында ағынның шарттары; шығу шекарасында шағылыспау шарттары және ағы- ста - ағыстың параметрлерi. Бастапқы уақытта шекаралық қабаттың қалығдығында алдын ала белгiлi жылдамдықтардың, температураның, қысымның және тығыздықтың профильдерi берiледi. Ағыс кiруiнiң маңайындағы төменгi қабырғадағы қысымның таралымы тәжiрибелiк мәлiметтермен салыстырылуы жүргiзiледi. Сонымен қатар, ENO және WENO сұлбалары арқылы алынған изобаралардың өзгерiсi басқа авторлардың жұмыстарымен сапалық түрде салыстырылады. Саналымсыздық параметiрiнiң, негiзгi соққы толқынының төменгi және жоғарғы қабырғаларында орналасқан шекаралық қабаттарменен әсерлесуi нәтижесiнде пайда болатын, соққы толқындық құрылымдардың түзiлуiне ықпалы зерттеледi. Негiзгi соққы толқынының көлбеу бұрышы, саналымсыздық параметiрi өскен кезде ұлғаятындығы байқалады.