Влияние геометрии канала на процесс торможения сверхзвуковой струи в спутном дозвуковом потоке

Abstract

Численно исследовано течение турбулентной нерасчетной сверхзвуковой струи в спутном дозвуковом потоке в канале. Алгоритм расчета основан на последовательном решении упрощенных уравнений вязкого слоя в начальной области течения и уравнений «узкого канала» вниз по потоку. Сращивание решений осуществляется в сечении выравнивания давления в поперечном направлении. Проанализировано влияние изменения площади поперечного сечения канала на торможение струи. Приведены расчетные зависимости среднемассового полного давления вдоль канала от угла наклона его стенки.

Чисельно досліджено течію нерозрахункового надзвукового струменя в супутньому дозвуковому потоці в каналі. Алгоритм розрахунку засновано на послідовному розв’язанні спрощених рівнянь в’язкого шару в початковій області течії і рівнянь «вузького каналу» вниз по потоку. Зрощування розв’язків здійснюється в перетині вирівнювання тиску в поперечному напрямку. Проаналізовано вплив зміни площі поперечного перетину каналу на гальмування струменя. Наведено розрахункові залежності середньомасового повного тиску вздовж каналу від кута нахилу його стінки.

Flow of turbulent noncalculated supersonic jet in cocurrent subsonic stream in a channel is studied numerically. The influence of channel geometry on the turbulent noncalculated supersonic jet braking process is investigated numerically. A calculation algorithm is based on the sequential solution of viscous layer simplified equations in the flow initial domain and “narrow channel” equations downstream. Solutions joining is done in the pressure equalizing cross-section in lateral direction. Influence of cross-section area change on the jet braking is analyzed. Calculated dependencies of the mean total pressure along the channel on its wall gradient angle are given.